Зрительная труба малогабаритного теодолита

Зрительная труба малогабаритного теодолита

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАЫИЕ

ИЗЬВРЕТЕ Ы ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социапистическмн

Реснубп (ii 903702 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Закалено 02.04.80(2) ) 2921516/18 10 с присоединением заявки ЭЙ (23) Приоритет

Опубликовано 07.02.82. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 09.02.82 (51)М. Кл.

8 Ol С 1/06

Тооудароткнный комитат

СССР (53) УДК528.521 (088.8) иа делам иэооретеннй и открмтнй (54) ЗРИТЕЛЪНАЯ ТРУБА МАЛОГАБАРИТНОГО

ТЕ ОДОЛ ИТА

Изобретение относится к оптико-механическому приборостроению и касается зрительных труб малогабаритных теодолитов. Известны зрительные трубы, в которых в ходе лучей внутри трубы размещена приэменная оборачиваюшая система

Порро 2-го рода, состоящая из трех призм (1).

Однако в таких конструкциях система

Порро используется только для оборачивания изображения и не используется для подсветки сетки нитей зрительной трубы при работе теодолита е условиях недостаточной освещенности (в вечернее и ночное время и в подземных горных выработках).

Подсветка сетки зрительной трубы в известных теоДолитах, работающих в условиях недостаточной освещенности, производится с помощью поворотного телескопического зеркала, установленного на горизонтальной оси вращения зрительной трубы под углом к линии визирования.

Отраженный от зеркала световой луч на правляется к окуляру вдоль оптической оси и освещает сетку. Поворотное зеркало освещается либо специально предназначенным для этой цели осветителем (2), либо получает световой поток от осветителя подсветки лимбов (З), либо на него поступает часть светового потока от осветителя подсветки отсчетной системы теодолита через.светоделительную призму 14).

К недостаткам этих конструкций от носятся ослабление светового потока и зрительной трубе и ухудшение качества изображения из-эа перекрытия центральной части трубы зеркалом и устройством для его поворота.

Известны также зрительные трубы, . в которых искусвтвенная подсветка сетки осуществляется следуюшим образом: сетка снабжена полированным ободом, частично покрытым отражающим покрытием, к которому подведен счет от внешнего источника (51.

3 9037

Такая подсветка применима для сеток, штрихи которых утоплены относительно наружной поверхности стекла (гравированные, травленные).

Однако в современных теодолитах сетки имеют толщину не более 0,003 мм . и их изготавливают путем напыления хрома в вакууме. Поэтому штрихи сетки расположены на наружной поверхности стекла сетки буз углубления в стекло и не io могут быть подсвечены светом с торца.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является конструкция зрительной трубы теодолита, в окулярной части которой помещена оборачивающая > 15 призменная система Порро 2 -ro рода, состоящая из трех склеенных в один блок прямоугольных призм - одной большой и двух малых 16).

Однако в известной зрительной трубе 2о отсутствует подсветка сетки. Реализация такой подсветки путем установки поворотного телескопического зеркала, связана с серьезными трудностями — пришлось бы делать вырезы в фокусирующей обойме, 25 что привело бы к ослаблению последней.

Кроме того, в некоторых короткофокусных зрительных трубах подобной конструкции, горизонтельная ось. которых перекрывается: фокусирующей обоймой, вообще невозможно; Зя размещение поворотного зеркала в связи с конструктивными особенностями (недостаток места).

Вопрос подсветки сетки зрительной трубы малогабаритных теодолитов является проблемным, поскольку в условиях недостаточной освещенности в них не предусмотрена подсветка сетки нитей зрительной трубы от того же источника, 40 которым подсвечиваются деления лимбов.

Бель изобретения — создание зрительной трубы, в которой призменная оборачивающая система Порро 2-го рода используется для подсветки сетки.

Поставленная цель достигается тем, что зрительная труба малогабаритного теодолита, содержащая корпус, в котором размещены объектив, фокусирующая линза, оборачивающая призменная система

Порро 2-го рода, состоящая из одной большой и двух малых призм, сетка нитей и окуляр, снабжена источником света, установленным над отверстием, выполненным в корпусе зрительной трубы над той боковой гранью большой призмы, которая расположена над малой призмой, обращенной к сетке.

02 4

Б качестве источника света может служить либо имеющийся в теодолите осветитель подсветки лимбов, передаю-. щий свет к отверстию в корпусе посредством гибкого светопровода, либо миниатюрный осветитель, прикрепленный непосредственно к корпусу зрительной трубы, либо посторонний источник света, например, шахтный светильник.

Одна часть светового потока, подводимого к указанному отверстию в корпусе, отражается от боковой грани большой призмы, а другая часть, преломляясь в системе Порро, направляется на сетку и подсвечивает ее.

Если свет подводится через гибкий светопровод, диаметр которого для сохранения гибкости выбирают меньшим половины светового диаметра сетки, то для обеспечения равномерности подсветки сетки указанное отверстие в корпусе зрительной трубы выполняют под углом

15+ 10 к той боковой грани большой призмы, которая расположена над малой призмой, обращенной к сетке.

В этом случае поперечное сечение светового потока, падающего на сетку, растягивается в эллипс.

На фиг. 4. приведена прмнципиальная,. оптическая схема предлагаемой зрительной трубы теодолита; иа фиг. 2 — вариант ее конструктивного выполнения, поперечное сечение.

Зрительная труба включает корпус 1, в котором расположены объектив 2, фокусирующая линза 3, оборачивающая призменная система Порро 2-го рода, сос» тоящая из:большой призмы 4 и малых призм 5 и 6, сетка 7, окуляр 8.

В корпусе 1 над боковой гранью приз-, мы 4 выцолнено отверстие 9, в которое введен по плотной посадке штуцер 10 с гибким светопроводом ll диаметром

3 мм, второй конец которого подключен к осветителю подсветки лимбов, входящему в состав приборе.

Отверстие 9 в корпусе 1 выполнено под углом 15 к той боковой грани о призмы 4, которая находится нед призмой 5, обращенной к сетке 7.

Угол 15, под которым выполнено отверстие 9 к боковой грани призмы 4, определен при данном диаметре светопровода как оптимальный, исходя из условий достижения максимальноравномерной ocseщенности сетки при еще допустимых потерях светового потока не отражение от

9037

yl Sivll =И S181 (1) где Vt — коэффициент преломления воз- 10 духа;

И вЂ” коэффициент преломления стекла; — угол падения светового потока на боковую грань призмы; 1 I — угол преломления светового потока через боковую грань призмы; видно, что если 1 = 45, то = 90, 0 о т.е. световой поток от осветителя идет 20 параллельно грани призмы.

На основании расчета ло формуле (1) и экспериментальной проверки в качеств ве оптимального был принят угол преломления, равный 40 . Соответствующий ему о угол падения светового потока на боковую грань большой призмы 4 по формуле (1) равен 7 5О. Следовательно, дополнительный к этому углу угол, образованный боковой гранью призмы 4 и световым потоком от осветителя, равен 15о.

В зависимости от диаметра светопровода и других конструктивных особенностей этот угол для разных зрительных труб может находиться в пределах 15 + 35

t 1РО

Подсветка сетки осуществляется следующим образом.

При работе теодолита в условиях недостаточной освещенности включают осве- 40 титель подсветки лимбов. Световой поток подается по световоду 1 1 на боковую грань призмы 4 и разделяется на два потока, один из которых отражается от боковой грани призмы 4, а второй входит 4 в призменную оборачивающую систему

Порро, отражается от гипотенузной грани 5 и направляется на сетку 7, подсвечивая ее.

Зрительная труба малогабаритного теодолита, содержащая корпус, в котором размещены объектив, фокусирующая линза, оборачиваюшая призменная система Порро 2-ro рода, состоящая из одной большой и двух малых призм, сетка нитей и окуляр, о т л и ч а ю ш а я с я тем,. что, с целью использования оборачивак шей призменной системы Порро 2-го рода для подсветки сетки, зрительная тру ба снабжена источником света, установленным над отверстием, выполненным в корпусе зрительной трубы над той боковой гранью большой призмы, которая расположена над малой призмой, обращенной к сетке.

5 грани призмы 4. Этот угол выбран на

1 основании следующего расчета.

Для равномерной освещенности сетки

7 угол преломления светового потока на боковой грани призмы 4 должен быть близким, но не равным 45, так как из формулы закона преломления

При работе теодолита в дневных усло- . виях осветитель подсветки лимбов отключают, так как подсветка сетки производится естественным светом, проходящим через объектив зрительной трубы.

Если в других вариантах реализации изобретения для подсветки используется источник света, непосредственно крепящийся к корпусу зрительной трубы, или подсветка производится от постороннего источника света, что позволяет световой диаметр отверстия 9 сделать равным световому диаметру сетки 7, отверстие

9 может быть расположено над указанной боковой гранью призмы 4 перпендикулярно основанию этой призмы. При этом для исключения потерь света ось отверстия 9 должна находиться на расстоянии, равном половине его светового диаметра, от ребра боковых граней. призмы 4.

Таким образом, предлагаемая конструкция зрительной трубы малогабаритного теодолита позволяет обеспечить подсветку сетки нитей при работе в условиях недостаточной освещенности без ухудшения качества изображения и ослабления светового потока, проходящего через трубу, как это имеет место в известных конс рукцияк с поворотным GepKBJIoM> перекрывающим центральную часть трубы.

Изобретение позволяет производить простую доработку находящихся в эксплуатации теодолитов, не имеющих посветки сетки зрительной трубы, содержащей призменную оборачивающую систему Порро 2-го рода, например, теодолиты

Т 1

Т15К.

Наличие подсветки сетки зрительнотрубы повышает производительность и точность маркшейдерских теодолитных съемок.

Экономический эффект от внедрения подсветки сетки составляет 108 р. на один теодолит.

Формула изобретения

903702

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Труды; Всесоюзного научно-исследовательского института горной геомеха- 5 ники и маркшейдерского дела. Сборник

110, Шахтная геофизика и геология. Л., 1978, с. 71.

2. Гусев Н. А. Маркшейдерско-геоде- Io зические приборы и инструментоведение.

М., Углетехиздат, 1958, с. 183.

3. Аникст Д. A. Высокоточные теодолиты Tl и Т05. М., Недра, 1978, с. 66.

4. Патент Японии % 52-6101, 107 А322, 1977.

5. Кругер М. Я., Панов В. A. и др.

Справочник конструктора оптико-механических приборов. Л., Машиностроение", 1967, с. 264.

6. Захаров A. И. Новые теодолиты и оптические дальномеры. М., "Недра", .1978, с. 103 {прототип).

903702

Составитель Р. Найденова

Редактор Н. Данкулич Техред А.Бабинеп Корректор.

М. Коста

Заказ 97/22 Тираж 613 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/S

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4