Дальномер

,1117 3 10 уу Фг 8 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ Т 81/24,83 счепо л, Р 37Й.А.Прошинй заочный по итех) идетельство С 3/10,детельств 1 С 3/02,(54)(57) ДАидентичныхчающих объе совмещения, ный с возмо ЬНОМЕР птическ тивы, о излучат ностью содержащийих канала,тражатели,ель, устаноперемещения два клюлок лен- отГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВ ЕТ-Западнынститут14(088.орское скл. 0 0рское свикл. 0прототип тное устройство, градуированноедальности, о т л и ч а ю,щ и й с я тем, что, с целью повьыения точности измерений путем стабилизации параллактического угла, блок совмещения выполнен в каждом канале в виде полупентапризм, которые установлены на оптической оси за объективами и отражателями, отражающие поверхности которых расположены под углом 45 к оптической оси, причем отражатели размещены перед объективами, точки фокусов которых совмещены на продольной оси дальномера и, кроме того, фокусные расстояния равны половине его базы, а излучатель установлен на отсчетном устройстве Е с возможностью перемещения по продольной осиИзобретение относится к устройствам для бесконтактного измерения расстояний и может быть использовано при инженерно-геодезических и маркшейдерских работах.Известны светопроекционные дальномеры с базой н приборе, содержащие два идентичных оптических канала, включающих объективы, окуляр, отражатели, поворотную плоскопараллельную пластину, излучатель (,13.Недостатками известных снетопро 10 екционных дальномеров является сложвость конструкции, высокие требования к изготовлению и юстировке оптическх элементов. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является снетопроекционный дальномер с базой в приборе и переменным параллактическим углом,включающий две идентичных оптичес О ких системы, каждая из которых содержит объектив, оптические клиньядвойное отражающее зеркало, излучатель с прямолинейной нитью накала,щения н приборе, отсчетное устройство, градуированное по дальности. Фо-,кусировка изображения и изменениепараллактического угла в дальномерепроизводится барабаном отсчетногоустройства (.2 3.Недостатком известного дальномера является невысокая точность измерений иэ-эа нестабильности параллактического угла, являющейся следстни ем одновременного перемещения нескольких оптических элементов в момент измерений (двух объективов и двух двойных отражающих зеркал ).Цель изобретения - устранение укаэанных недостатков, а именно повышение точности измерений путем стабилизации параллактического угла. Поставленная цель достигается тем, что в дальномере, содержащем дна идентичных оптических канала, включающих объективы, отражатели, блок совмещения, излучатель, установленный с возможностью перемещения, отсчетное устройство, градуированное по дальности, блок совмещения выполнен н каждом канале н ниде полупентапризм, которые установлены на оптической оси за объективами и отражателями, отражающие поверхности которых расположены под углом 45 к оптической оси, причем отражатели размещены перед объективами, точки Фокусов которых совмещены на продольной оси дальномера и, 60 кроме того, Фокусные расстояния равны половине его базы, а излучатель установлен на отсчетном устройстве с возможностью перемещения по продольной оси. 65 установленный с воэможностью переме На фиг,1 представлена оптическая схема дальномера; на Фиг.2 развертка оптической системы одного иэ оптических каналов.Дальномер состоит иэ корпуса 1, н котором симметрично относительно продольной оси ГА дальномера расположены два оптических канала, В каждом иэ каналов устанонлены: отражатель 2 (2выполненный в виде прямоугольной призмы, отражающая гипотенузная грань которой расположена под углом 45 к продольной оси, объектив 3 (3 ) и полупентаприэма 4 (4 ), установленная так, что опти- ческая ось канала составляет угол 45 с продольной осью дальномера. Точки Фокусов Г объективов 3 (3) совмещены на продольной оси, а фокусные расстояния О ранны половине базы О С дальномера, На продольной оси установлен излучатель 5 (например, типа ОП 2,4-1,1) н патроне 6.Излучатель 5 имеет воэможность перемещения по продольной оси по направляющей 7 с помощью винта, связанного с барабаном 8 отсчетного устройства. Положение излучателя на оси фиксируется по показаниям шкалы барабана 8 относительно индекса 9.Устройство работает следующим образом.Световой поток от излучателя 5 отражается от граней полупентапризм 4 и 4 направляется н объективы 3 и 3, которые после отражения в концевых отражателях 2 и 2, Формируют изображение светящейся нити излучателя на понерхвости Ц до которой измеряется расстояние.Перемещением излучателя по продольной оси дальномера добиваются совмещения изображений ее нити, полученных и обоих оптических каналах, на поверхности ц после этого снимают показание по шкале барабана 8 отсчетного устройства, градуированной по дальности.Наблюдение за совмещением и Фокусированием изображений нити можно вести невооруженным глазом, а также с помощью зрительной трубы или бинокля.Так как оптические каналы симметричны относительно продольной оси дальномера, то достаточно рассмотреть один иэ них, например левый.Принципиальная схема построения дальномера поясняется на Фиг.2, где пунктиром показаны развертки концевой прямоугольной призмы 1, объектива 2 и полупентаприэмы 3, соответственно обозначенные 1 р, 2 р, Зр. Лучи, идущие параллельно оптической оси объектива 2 р н развертке, и линия симметрии дальномера АС пересекутся н его заднем Ьокусе Гр , Сле довательно,линия АС, проходящая че 1117446рез задний Фокус объектива Р и точ-.Рку С, образованную пересечениемглавной плоскости объектива 2 р с линией симметрии дальномера, является сопряженной с линией АС, изображение точек, расположенных на линии АС от точки А до бесконечности,будут лежать на отрезке ЛР .Ввиду симметричности схемы двойное расстояние между узловой точкой О объектива 2 р и точкой С является базой дальномера В. Так какФокусные расстояния объективов приняты равными половине базы, т.е,ОРР=О С, то угол в , образованный линиями ЛС и АС, равен 45Концевая прямоугольная призма 1расположена таким образом что ееотражающая поверхность перпендикулярна линии ЛС, поэтому направление,отрезка АК после его иэобраРжения в призме не поворачивается,ипосле объектива 2 (,бев развертки) иполупентаприэмы 3 займет положениеА у я на продолжении линии АС (отрезок Аф у " ), чем доказываетсявзаимная определенность линии симметрии АС и линии ее изображенияАС. Это происходит вследствие того,что прямоугольная призма имеет одну отражающую поверхность и, следовательно, как плоское зеркало имеет свойство поворота пространства на угол й вокруг нормали и инверсию,Полупентапризма 3( возвращаясь кее неразвернутому виду) повернет отрезок А" рна угол 45 О, при этом его изображение Аф у" совместится с линией симметрии дальномера АС, так как полупентаприэма может быть представлена угловым зеркалом с угловым базисом равным6 = 22 30 поворачивающим пространство вокругребра (фиг,2, точка С) на угол равный 26 в направлении от фпервой отражающей поверхности к второй, Если же проектировать отрезок АфЕ" в обратной последовательности, т,е, через неразвернутые полупентапризму 3, объектив 2 и прямоугольную концевую призму 1, то получим сле. Дующее: полупертаприэма повернетотрезок Л " Е" на угол 45 вокругточки С в направлении от первой отражающей поверхности к второй понаправлению хода лучей и совместитего с отрезком Л" Г", объектив 2 построит изображение отрезка АяГ" по прямой А до бесконечности в направлении, перпендикулярном к линии симметрии дальномера, призма 1 по 50 55 5 10 15 20 25 30 35 40 45 вернет прямую Л, на угол й и совместит точку Л, с точкой Л,Таким образом, мы получим преобразованную оптическую схему дальномера, состоящую из раэверток призмы 1 в виде кубика 1 и 1 р, объектива 2 р и полупентапризьы Зр, полностью эквивалентную исходной оптической схеме.В преобраэованной схеме дальномера все расстояния по линии симметрии прибора от точкч А до бесконечности будут изображаться вдольотрезка прямой Л" ",Таким образом, любой точке, расположенной на линии АС (оттоки Адо бесконечности) соответствует сопряженная точка на отрезке А" Р" линии симметрии дальномера, и, следовательно, любому положению нити наотрезке Лф Г" в пространстве предметов будет соответствовать ее изображенное на линии ЛС в пространстве изображений. Поэтому, для измерения расстояний достаточно сместить лампу накаливания вдоль прямой АС до получения совмещения двухизображений ее прямолинейной нитинакала, полученных от двух ветвейдальномера, и измерить расстояниеА" Р , причем одновременно и синхронно с совмещением происходит иФокусирование иэображений, что повышает точность измерения.Технико-экономический эффектпредлагаемого изобретения заключается в повышении точности измеренийв режиме проектирования благодарястабильности параллактического угла, так как все оптические элементы установлены неподвижно, а единственным перемещаемым элементом является светящаяся прямолинейнаянить лампы накаливания, причем сдвиги и повороть нити лампы для одногоиз оптических каналов, вызванные погрешностью изготовления направляющих, полностью компенсируются темиже сдвигами и поворотами этой нити,являющимися равными по абсолютнойвеличине и противоположными по знаку для другого канала, что объясняется симметричностью оптических ветвей.Испытания действующего макета показали, что точность измерения повысилась по сравнению с известным устройством в 1,4 раза.Изобретение наиболее перспективно использовать в инженерной геодезии и маркшейдерском деле для измерения коротких линий.1117446 Составитель С.ЧекалинТехред С.МигуноваКорректор О,Тигор,тор Е.Па аказ 7182/2 4 Тираж 58 б ПодписноВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытый13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,