Лазерный теодолит

Лазерный теодолит

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к геодезическому приборостроению и может быть использовано при разработке лазерных систем, предназначенных для измерения углов и задания референтного направления. Целью изобретения является повышение точности. Теодолит содержит зрительную трубу с объективом 5 и отражающим элементом 4, установленным на пересечении оптической оси объектива 5 и горизонтальной оси вращения зрительной трубы, и последовательно установленные лазер 1, первый фокусирующий компонент и второй фокусирующий компонент, оптически сопряженные с объективом 5 через отражающий элемент 4, выполненный с отверстием, соосным с оптической осью объектива 5. Первый и второй фокусирующие компоненты оптически сопряжены с лазером 1 с помощью световода 3, причем расстояние между ними выбрано из условия полного заполнения лазерным излучением апертуры второго фокусирующего компонента, что позволяет сформировать лазерную марку с кольцевой интерференционной структурой. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G О1 С 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4705150/10 (22) 25.04.89 (46) 15.08.91. Бюл. 1Ф 30 (71) 8сесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) А. Ф. Кулакова, С. П. Смирнов и М.И,Новиков (53) 528.541(088.8) (56) Ямбаев Х. К. Геодезический контроль прямолинейности и соосности в строительстве. — M.: Недра. 1986, с. 144, рис, 58, Авторское свидетельство СССР

М 1167934, кл. G 01 С 1/02. Ы 1670415 А1 (54) ЛАЗЕРНЫЙ ТЕОДОЛИТ (57) Изобретение относится к геодезическому приборостроению и может быть использовано при разработке лазерных систем, предназначенных для измерения углов и задания референтного направления. Цель изобретения — повышение точности. Теодолит содержит зрительную трубу с объективом 5 и отражающим элементом 4, установленным на пересечении оптической оси объектива 5 и горизонтальной оси вращения зрительной трубы, и последовательно установленные лазер 1, первый и второй щие компоненты. оптически соf f.7()415

Орл:+(.»litt I» г. (I()b(.к) «ном 5 через отрлжл)о ций элел1ент 4. выполненный с. Отн» .рс)ием, соосным:. ()птичегкои o(ью обьектинл 5.

I r.Ðf)I,Ié И ВтОРОй фОКУСИРУЮЩИЕ кПМПОН(СНft;l ofl1l1 Io(I.I1 сопряжень(с лазером 1 с по л1 О! ц ыо Г н (. ) О Р О д л 3 и ) и ч е л1 р л Г с т О я и и е

Изоб)ре)ение о(носится к геодезическо му приборостроению и может быпгь использовано п()и рлз))лб)отке лазер«Их сиг feм, предназначенных для измерения у(пон и задания референ(ного направления.

Цель изобретения повышение точности зл счег формирования лазерно(с пучка с коп)пleной «II1 рференциî«Hой структурои.

11л че()те)к» изображена принципилпь нля»;хема ллз»)(>но) о теодолита.

Ус)роис.)но содержит источник 1 види мого пэзерн()го изnyчeния, фокусироночную сисгему 2 и 2, лазерного излучения. свето нод 3, отрлжлющий элемент 4, снабженный центрлпьн),)м отверстием и установленный под углом 45" между обьектином 5 и фокусироночной линзой б, сетку 7 и окуляр 8 зритель))ои т рубы. Центр отрлжэ)още(о элемента 4 совмещен с точкой пересечения orl тичсской оси зри)епьной трубы и оси ее вращении. Линзы фокусировочной системы

2 н 2 ус)лнонпе)»ы жес(ко пс ходу лазер) ого излучения, ».лпример н попых горизон) альн()й и нертикэльной осях геодолитл );) t, ) гo l)x экнинапен TH(fé фокус совмещен по;редс)(ом отражающего элемен)л 4 с передним фокусом объектива 5

Фокусироночнля системз 2 и 2 содержит две одиночные линзь!, расстояние 1 между . которыми опред» пяк)т соотношением .:= (1 Ь) где Dt — диаметр входного зрачка, Dz — дил мет р f)) n pot o фокус ирующего компонента 2", знак, соответствующий знаку фокусного расс.rnft tt«)) первого фокусиру)овце го кол1пoHен(O2:

f — фокусное рлсстояние перно(о фокусирующегo компонента 2.

Отражающий элемент 4 може) быть выполнен н ниде плоского эллипсов«дного зеркапл (. гlle II I«»1 зеркальным покрытием на м;)кг(му) отрлжения лазерного излучения. (f:I п(;ll)e в зеркале может быть тлк ке: ») и»)(". » IiäII()è формы. дил)1е(р проекции (. г.) c I«) II(l пло KocTb) перпендику ()нр) у )Il )""< " (l »)си зо))тель»)о() (руб),I и между ними выбрано иэ условия полного злпопнеH«я ллзерныM иэлучeниеM эпертуры второго фокусирующ(го компонента, что позволило сформировать лазерную марку с копьценои «tt feppeре»»щионной структурой.

1 ил проходящую через точку пересечения плоскости отражающей поверхности элемента

4 с осью, должен быть равен =0,5 светового диамегра трубы в этой плоскости, Свето5 вод 3 может быть выполнен в виде системы зеркал, размещенных под углом 45 к оптической оси лазерного излучения или призм таких как AP-90 или БП-90".

Устройство работает следующим обра10 зом.

Лазерный пучок света от источника 1 лазерного излучения, расширяясь после входной линзы 2 системы, полностью заполняет световой диаметр второй линзы 2 си15 сгемы..=)то вызывает виньетирование и образование дифракционных колец после нее, Таким образом, после фокусировочной системы пучок лучей становится негомоцентричным, причем это особенно прояв20 ляется в периферийной области пучка, что позволяет выполнять отражающий элемент с центральным отверстием и получать на выходе устройства коллимиронанный пучок, включающий и раэнонаклонные лучи, 25 в результате интерференции которых лазерная марка формируется начиная с 3 5 метров от теодолита по всей протяженно(.ти действия лазерного пучка света в виде концентрических колец с четко выражен

30 ным светлым центром.

Формирование центра марки по всей протяженности действия света, начиная с

3-5 метров, без перемещения линз фокусировочной системы позволяет один раэ при

35 настроике теодолита выставить относительно визирной оси визуального канала наклоном зеркала 4 лазерный пучок све(а и затем по положению центра лазерной марки, наблюдаемой в зрительную трубу.

40 относительно центра сетки нитей судить о стабильности положения визирной оси при настройке теодолита и во время работы при перефокусировании визуального канала нэ разноудапенные объекты.

45 Повышение точности визирования при наведении на лазерную марку за счет полного зэдейс(вонаниR приосенои области визуального канала и наведения на марку н ниде мишени с че) кил1« краял1и и цен(ром

50 познопяе) использовать fengon«f при ffpf) 1б70415

Составитель В. Соловьев

Редактор М. Кобылянская Техред М.Моргентал Корректор О. Кундрик

Заказ 2738 Тираж 301 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ведении специальных высокоточных работ в маркшейдерском деле и инженерной геодезии, например при проведении горных выработок встречными забоями, метро- и туннелестроении. 5

Теодолит может работать в автоколлимационном режиме и использоваться в работах, связанных с контролем положения различных объектов.

Схема теодолита позволяет конструк- 10 тивное разобщение с лазерным блоком, что делает возможным выполнение лазерного блока во взрывобезопасном исполнении и использование теодолита на объектах гаэои угледобывающей промышленности. 15

Формула изобретения

Лазерный теодолит, содержащий зрительную трубу с объективом vt отражающим элементом, установленным на пересечении 20 оптической оси объектива и горизонтальной оси вращения зрительной трубы, и последовательно установленные лазер, первый фокусирующий компонент и второй фокусирующий компонент, входной зрачок которых оптически сопряжен с объективом через отражающий элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, отражающий элемент выполнен с отверстием, расположенным на оптической оси объектива, а расстояние L между первым и вторым фокусирующими компонентами определено соотношением

Lh 1+—

Cb где D> — диаметр входного зрачка;

Dz — диаметр второго фокусирующего элемента; — знак, соответствующий знаку фокусного расстояния первого фокусирующего компонента;

f — фокусное расстояние первого фокусирующего компонента,