Двухкоординатная система двойного изображения Советский патент 1983 года по МПК G02B5/04 

(5) ДВУХКООРДИНАТНАЯ СИСТЕМА ДВОЙНОГО

1 . . . - ч

Изобретение относится к элемен- там оптиреской техники и может быть .использовано в визирных системах оптических измерительных устройств.

Известна двух1 6Ьрдинатная система двойного изображения, представляющая собой светоделительный куб, против одной, из двух смежных граней которого, принадлежащих обеим склеенным пригзмам и противолежащих входной и выход-|Q ной граням, установлено плоское зеркало, а против другого триппёль-призма 1 J

Однако наличие три1пель-призмы требующей жестких допусков на угловые размеры, усложняет технологию изгotoвлeния призменной система и приводит к ухудшению качества изображения вследствие двоения изображений и связанного с ним размытия конту- 20 ров в изображении.

Известна двухкос динатная призменная система двойного изображения, содержащая светоделительный куб, две ИЗОБРАЖЕНИЯ

смежные грани которого, принадлежащие обеим склеенным призмам и противолежащие входной и выходной граням, ограничены прямоугольными крыиами, плоскости симметрии которых взаимно перпендикулярны С2 ,

Прямоугольжае крыши, расположенные в ходе лучей, должны быть изготовлены с высокой точностью. Технология изготовления прямого угла крыши с высокой томностью схюжна и дорогостояща. Отступление величины угла крыши от прямого приводит к двоению изображения.,

Известна двухкоррдинатная система двойного изображения, содержащая четыре отражающие плоскости, пересекающиеся в одной точке и попарно образующие прям)1е двугранные углы, биссекториальные плоскости которых перпендикулярны, и светоделитель в виде призменного блока, склеенного из ромб призмы и прямоугольной призмы, с нанесенным на грани склейки светоделидельным покрытием и с перпендикулярным .к линии пересечения биссекториальных плоскостей верхним основанием П 1 Недостатком двухкоординатной сиетемы двойного изображения является наличие параллакса между изображения;ми и их взаимный разворот вследствие неточного изготовления ее линейных и угловых размеров. Повышение же тре бований к точности изготовления указанных размеров ведет к усложнению и удорожанию технологии изготовления системы. Особенно заметно влияние ошибок изготовления отражающей системы, представляющей собой пирамиду Практически невозможно изготовить пи рамиду так, чтобы все ее ребра или бо ковые грани пересекались в одной точке. Ошибки в изготовлении пирамиды приводят к разнице длины хода и развороту лучей, строящих разные изображения. Разница в длине хода лучей порядка 5-10 мкм вызывает заметный параллакс и ограничивает увеличение окуляра Все это ведет к снижению точ ности визирования. Цель изобретения - устранение параллакса между.изображениями и их взаимного разворота при одновременно повышении технологичности конструкци за счет снижения требований к точнос ти изготовления линейных и угловых размеров элементов системы. Поставленная цель достигается тем что в двухкоординатную систему двойного изображения, содержащую четыре отражающие плоскости, пересекающиеся в одной точке и попарно образующие прямые двугранные углы, биссекториал ные плоскости которых перпендикулярны, и светоделитель в виде призменно го блока, склеенного из ромб-призмы и прямоугольной призмы, с нанесенным на грани склейки светоделительным по крытием и с перпендикулярным линии пересечения биссекториальных плоскос тей верхним основанием, введены две параллельные отражающие плоскости, расположенные под углами tS к биссекториальным плоскостям по разные стороны от их линии пересечения, и второй призменный блок, идентичный упомянутому, при этом блоки расположены под отражающими плоскостями сим метрично друг другу относительно, плоскости, проходящей чертва линию . пересечения биссекториаяьных плосостей перпендикулярно к дополнительым отражающим плоскостям, и один из локов развернут на 180 вокруг лиии, проходящей перпендикулярно верхему основанию через его центр. На фиг. 1 приведена днаухкоординатная система двойного изображения в ризменном исполнении (для наглядности нерабочие части призм не отсечены ) и ход лучей в ней, общий вид; на иг. 2 фронтальная проекция призменной системы двойного изображения; на фиг. 3 то же, вид сверху; на фиг. то же, вид сбоку (нерабочие части призм на фиг, 2, 3 и отсечены); на фиг. 5 двухкоординатная система двойного изображения в Збфкальнопризменном исполнении и ход лучей в ней, общий вид. Двухкоординатная призменная система двойного изображения содержит две одинаковые призмы 1 и 2 и два одинаковых призменных блока 3 и 4, склеенных из ромб-призмы 5 и прямоугольной призмы 6. В плоскости склейки призм 5 и 6 на одну из граней нанесено светоделительное покрытие 7. Призмы 1 и 2 получены рассечением на две части правильной четырехугольной пирамиды плоскостью, проходящей через противоположные боковые ее ребра, и образованием между рассеченными частями небольшого плоскопараллельного воздушного промежутка. Правильная в прототипе имела при вершине прямые двугранные углы, поэтому четыре отражающие наклонные грани 8-11 призм 1 и 2 попарно образуют прямые двугранные углы и их биссекториальные плоскости взаимно перпен Д кулярны. Грани 8-11 пересекаются одной общей точке„ Под углами к биссекториальным плоскостям по разные стороны от их линии пересечения расположены две параллельные отражающие грани. 12 и 13 призм1 и 2, I , Призменные блоки 3 и А могут быть получены рассечением подобного блока в прототипе на две равные; части плоскостью, проходящей вдоль главного сечения призм блока. Приименные блоки 3 и А расположены соответственно под отражающими наклонными гранями 9 и 10 и 8 и 11 призм 1 и 21. Их верхнее основание перпендикулярно линии пересечения биссекториальных плоскостей. Блоки 3 и расположены симметрично друг другу относительно плоское5.3931

ти, проходящей через линию пересечения биссекториальных плоскостей пер-пендикулярно отражающим граням 12 и 13. При этом блок k развернут на l80° вокруг линии, проходящей перпендику- g лярно верхнему основанию через его центр,

Двухкоординатная зеркально-приз--менная система двойного изображения Сфиг; 5) отличается от призменной iO тем, что вместо двух призм 1 и 2 она содержит зеркальную систему„ Зеркаль ная система выполнена в виде боковых граней 8-11 правильней четырехуголь ной пир/амиды Н и расположенной внут-15 ри вдоль ПЛОСКОСТИ, проходящей через ротивоположные боковые ее .ребра, -. плоскопараллельной пластинки 15 с вухсторонним отражающим покрытием, образующим две отражающие плоское- 20 ти 12 и 13.

Система двойного изображения работает следующим образом.

Луч света, например, от целевогонака в виде перекрестия 1б входит 25 через прямоугольную призму 6 в призменный блок 3 (фиг. 1 и 5). Попадая на бветоделительное покрытие , он разделяется на два луча. Один луч проходит дальше в ромб-призму 5 и, зю отражаясь от ее грани, входит в систему отражающих плоскостей, падая на наклонную отражающую грань 10 Второй луч, отражаясь от светоделителя 7, падает на наклонную отражающую грань Sjj Первый луч, отражаясь от грани 10, на отражающую грань 13 и далее на наклонную отражающую .грань 11. От грани 11 луч направляется в призменный блок Ц и, попадая - на светодели- 40 тельное покрытие 7, отражается частично от него и через призму б выходит из призменного блока . Второй луч,отразившись от грани 9 падает на отражающую грань 12 и далее на грань 8,5 Затем луч падает на отражающую грань ромб-призмы 5 блока 4, после отражения от которой, пройдя светоделительное покрытие 7, соединяется с первым лучом. Изображения 16 и пере- 50 крестия, переносимые соответственно

первым и вторым лучами, развернуты по отношению друг к другу на 180. При смещении перекрестия 16 относительно оптической оси системы двойно- jj го изображения или самой системы относительно перекрестия 16 оба. изображения 16 и 16 перекрестия смещаотся в противоположном направлении от36

носительно друг друга на двойную величину взаимного смещения перекрестия и системы двойного изображения.

Предлагаемая система двойного изображения позволяет устранить параллакс и взаимный разворот двух изображений и одновременно снизить требования к ее изготовлению, особенно отра жающей системы, выполненной в первом варианте из двух призм 1 и 2, а во втором - из зеркальной пирамиды 1 и плоскопараллельной пластинки 15 с двухсторонним отражением, так как ошибки при изготовлении, вызыващие параллакс и разворот изображений, легко компенсируются при сборке системы путем изменения расстояния между призмами 1 и 2 и их разворота или путем смещения и разворота плоскопараллельной пластинки 15. Кроме того, система позволяет спрямить линий визирования, так как сохраняется направление выходного луча.

Формула изобретения

Двухкоординатная система ., изображения, содержащая четыре .от- ражающие плоскости, пересекающиеся в одной точке и попарно образующие прямые двугранные углы, биссекториальные плоскости которых перпендикулярны, и светоделитель в виде призменного блока, склеенного из ромб-призмы и прямоугольной призмы с нанесенным на грани склейки светоделительным покрытием и- с перпендикулярным к линии пересечения биссекториальных плоскостей верхним основанием, отличающаяся тем, что, с целью устранения параллакса между изображениями и их взаимного разворота при одновременном повышен НИИ технологичности конструкции за счет с.нижения требований к точности изготовления линейных и угловых размеров элементов системы, в нее введены две параллельные отражающие плоскости, расположенные под углами Б к биссекториальным плоскостям по разные стороны от их линии пересечения,и второй призменный блок, идентичный упомянутому, при этом блоки расположены под отражающими плоскостями симметрично друг другу относительно плоскости, проходящей через линию пересечения биссекториальных плоскостей пер- пендикулярно к дополнительным отража