RU2030711C1

RU2030711C1 - Device to take readings of angle-measuring instrument

Info

Publication number: RU2030711C1
Authority: RU
Inventors: П.Т. Добрынин; В.В. Карасев; В.А. Лавров; Т.П. Старцев
Original assignee: Добрынин Петр Тимофеевич; Карасев Вадим Вадимович; Лавров Вадим Анатольевич; Старцев Тимофей Петрович
Priority date: 1991-03-04
Filing date: 1991-03-04
Publication date: 1995-03-10

Abstract

FIELD: optical instrumentation engineering. SUBSTANCE: device to take readings of angle-measuring instrument has limb 1 and optical system composed of two projection systems and two-channel optical matching system optically coupled to four sections of limb spaced 90 deg apart and object plane of reading microscope. Each of projection systems has two right-angle prisms 2, 3, 10, 11, two objective lenses 4, 5, 8, 9 with equal focal distance and one diaphragm 6 placed in plane of matched focal planes of objective lenses which ensures telecentric path of ray. Each channel of matching system has two right-angle prisms and prism with one reflection and angles 67 deg 30 min at base and sends to object plane of reading microscope bisector formed by one of projection systems. Thus two bisectors are matched in object plane of reading microscope in process of reading. EFFECT: enhanced authenticity of readings. 4 dwg

Description

Изобретение относится к оптическому геодезическому приборостроению и может быть использовано в отсчетных системах угломерных приборов. The invention relates to optical geodetic instrument engineering and can be used in readout systems of goniometric devices.

Известно, что для уменьшения влияния ошибок лимба на измеряемое направление используют отсчеты по 2...6 участкам лимба. Однако широкое применение получили оптические отсчетные устройства с введением в поле зрения одного микроскопа только двух диаметрально противоположных участков лимба [1]. It is known that to reduce the influence of limb errors on the measured direction, samples from 2 ... 6 limb sections are used. However, optical readout devices have been widely used with the introduction of only two diametrically opposite sections of the limb into the field of view of a single microscope [1].

Недостатком этих технических решений с отсчитыванием по двум участкам лимба является недостаточно высокая точность, т.к. происходит компенсация только децентрировки лимба. The disadvantage of these technical solutions with counting over two sections of the limb is not high enough accuracy, because only the decentration of the limb is compensated.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство [2] для отсчитывания по трем участкам лимба угломерного прибора, содержащее лимб, микроскоп и две проекционные системы, передающие изображения штрихов с разнесенных друг от друга участков лимба в одну плоскость, причем каждая из проекционных систем имеет увеличение минус единица и содержит два соосно расположенных объектива и две прямоугольные призмы с одной отражающей гранью, обращенные преломляющими гранями к объективам и лимбу, и призму, в одной из систем - с крышей. The closest in technical essence and the achieved effect is a device [2] for counting a goniometer device in three sections of the limb, containing a limb, a microscope and two projection systems that transmit images of strokes from spaced apart sections of the limb in one plane, each of the projection systems has an increase minus one and contains two coaxially arranged lenses and two rectangular prisms with one reflecting face, facing the refracting faces to the lenses and the limb, and a prism, in one of Stem - with a roof.

Недостатком данного технического решения является использование при наведении биссектирования, а применение призмы с крышей значительно повышает требования к точности ее изготовления, так как отклонение угла крыши от 90^o приводит к ухудшению качества изображения штрихов и, следовательно, к снижению точности отсчитывания. Кроме того, устройство имеет габариты, превышающие диаметр лимба.The disadvantage of this technical solution is the use when bisecting, and the use of a prism with a roof significantly increases the requirements for the accuracy of its manufacture, since the deviation of the roof angle from 90 ^o leads to a deterioration in the image quality of strokes and, therefore, to a decrease in the reading accuracy. In addition, the device has dimensions exceeding the diameter of the limb.

Целью изобретения является повышение точности отсчитывания путем обеспечения телецентрического хода лучей, применения призм без крышеобразных отражающих поверхностей и увеличения числа отсчитываемых штрихов, а также уменьшение габаритов устройства. The aim of the invention is to increase the accuracy of reading by providing a telecentric path of the rays, the use of prisms without roof-shaped reflective surfaces and increasing the number of measured strokes, as well as reducing the size of the device.

Поставленная цель достигается тем, что усовершенствуется устройство для снятия отсчета угломерного прибора, содержащее лимб, микроскоп и две проекционные системы, каждая из которых выполнена с двумя прямоугольными призмами с одним отражением и расположенными между ними двумя объективами с равными фокусными расстояниями и оптически сопряжена с соответствующими участками лимба и через оптическую сопрягающую систему с микроскопом. This goal is achieved by improving the device for taking readings of a goniometer, containing a limb, a microscope and two projection systems, each of which is made with two rectangular prisms with one reflection and two lenses with equal focal lengths located between them and optically paired with corresponding sections limb and through an optical conjugation system with a microscope.

Отличительными признаками устройства для снятия отсчета угломерного прибора является то, что проекционные системы оптически сопряжены с четырьмя участками лимба, расположенными с шагом 90^o, фокальные плоскости соответствующих объективов каждой проекционной системы совмещены друг с другом, а в плоскостях их совмещения установлены две введенные диафрагмы, при этом оптическая сопрягающая система выполнена с двумя симметричными каналами, каждый из которых оптически сопряжен с соответствующей проекционной системой и выполнен в виде последовательно расположенных первой прямоугольной призмы с одним отражением, призмы с одним отражением и углами при основании, равными 67^o30', и второй прямоугольной призмы с одним отражением, причем боковые грани вторых прямоугольных призм обоих каналов параллельны между собой.Distinctive features of the device for taking readings of the goniometer is that the projection systems are optically coupled to four sections of the limb located at 90 ^° steps, the focal planes of the respective lenses of each projection system are aligned with each other, and two entered apertures are installed in the planes of their alignment, this optical conjugation system is made with two symmetrical channels, each of which is optically coupled to the corresponding projection system and is made in the form of edovatelno arranged first rectangular prism with a reflection prism and a reflection angles at the base equal to 67 ^o 30 'and a second rectangular prism with one reflection, the lateral faces of the second rectangular prisms of both channels are parallel.

На фиг.1-4 изображены два варианта исполнения предлагаемого устройства. Figure 1-4 shows two versions of the proposed device.

Первая проекционная система состоит из прямоугольных призм 2, 10, объективов 4,8 и диафрагмы 6. Вторая проекционная система состоит из прямоугольных призм 3,11, объективов 5,9 и диафрагмы 7. Оптическая сопрягающая система состоит из прямоугольных призм 12, 16, призмы с одним отражением 14 и из прямоугольных призм 13, 17 и призмы с одним отражением 15. Штрихи нанесены на лимб 1. The first projection system consists of rectangular prisms 2, 10, 4.8 lenses and aperture 6. The second projection system consists of rectangular prisms 3.11, 5.9 lenses and aperture 7. Optical coupling system consists of rectangular prisms 12, 16, prism with one reflection 14 and from rectangular prisms 13, 17 and prisms with one reflection 15. The strokes are plotted on the limb 1.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Лучи от источника света освещают два участка лимба 1 и попадают на прямоугольные призмы 2, 3, отклоняющие оптические оси в плоскость, параллельную плоскости лимба 1, а затем, пройдя через объективы 4,8 и 5,9 с одинаковыми фокусными расстояниями, диафрагмы 6 и 7, прямоугольные призмы 10 и 11 формируют изображение двух первых участков лимба в плоскости, совпадающей с плоскостью двух других участков лимба. При этом штрихи участков лимба, прилежащих к призмам 2,10 и к призмам 3,11, образуют два биссектора. Каждый из биссекторов призмами 12,14,16 и 13,15,17 оптической сопрягающей системы передается в предметную плоскость отсчетного микроскопа, что дает возможность осуществить коинцидентное совмещение. Для того, чтобы ход лучей в системе был телецентрическим, фокальные плоскости объективов 2 и 10, 3 и 11 совмещены и совпадают с плоскостью действующих диафрагм 6, 7 соответственно. The rays from the light source illuminate two sections of the limb 1 and fall on rectangular prisms 2, 3, deflecting the optical axis into a plane parallel to the plane of the limb 1, and then, passing through the lenses 4.8 and 5.9 with the same focal lengths, the aperture 6 and 7, rectangular prisms 10 and 11 form an image of the first two sections of the limb in a plane coinciding with the plane of the other two sections of the limb. Moreover, the strokes of the limb sections adjacent to the prisms 2.10 and to the prisms 3.11 form two bisectors. Each of the bisectors with prisms 12,14,16 and 13,15,17 of the optical interfacing system is transmitted to the subject plane of the reading microscope, which makes it possible to carry out co-incident matching. In order for the ray path in the system to be telecentric, the focal planes of the lenses 2 and 10, 3 and 11 are aligned and coincide with the plane of the active diaphragms 6, 7, respectively.

Снижение влияния расфокусировки, исключение двоения изображений, коинцидентное совмещение штрихов и отсчитывание по четырем участкам лимба повышает точность отсчитывания. Reducing the effect of defocusing, eliminating ghosting, co-incidental strokes and counting over four sections of the limb increases the accuracy of counting.

Claims

A DEVICE FOR REMOVING A COUNTER OF AN ALGOROMIC DEVICE, containing a limb, a microscope, two projection systems, each of which is made with two rectangular prisms with one reflection and two lenses with equal focal lengths located between them and optically coupled to the corresponding sections of the limb and through an optical interfacing system with a microscope, characterized in that, in order to improve accuracy, projection systems are optically coupled to four sections of the limb located at 90 ^° steps, focal planes These respective lenses of each projection system are aligned with one another, and two entered apertures are installed in their alignment planes, while the optical conjugation system is made with two symmetrical channels, each of which is optically coupled to the corresponding projection system and made in the form of a first rectangular prism with one reflection, prisms with one reflection and angles at the base equal to 67 ^o 30 ', and a second rectangular prism with one reflection, and the side faces second rectangular prisms of both channels are parallel.