Изобретение относитс к устройствам дл бесконтактного измерени рассто ний и может быть использовано при инженерно-геодезических и маркшейдерских работах. Известны светопроекционные даль номеры с базой в приборе, содержащие два идентичных оптических канала , включающих объективы, окул р, отражатели, поворотную плоскопараллельную пластину, излучатель 1. Недостатками известных светопроекционных дальномеров вл етс слож ность конструкции, высокие требовани к изготовлению и юстировке опти ческих элементов. i Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату; вл етс светопроек ционный дальномер с базой в приборе и переменным параллактическим углом включающий две идентичных оптических систег;1ы, кажда из которых соде жит объектив, оптические клинь , . двойное отражающее зеркало, излучатель с пр молинейной нитью накала, установленный с возможностью переме щени в приборе, отсчетное устройст во, градуированное по дальности. Фо кусиррвка изображени и изменение параллактического угла в дальномере производитс барабаном отсчетного устройства 23. Недостатком известного дальномера вл етс невысока точность изме рений из-за нестабильности параллак тического угла, вл ющейс следстви ем одновременного перемещени нескольких оптических элементов в момент измерений (двух объективов и двух двойных отражающих зеркал ). Цель изобретени - устранение указанных недостатков, а именно повышение точности измерений путем стабилизации параллактического угла Поставленна цель достигаетс тем, что в дальномере, содержащем два идентичных оптических канала, включающих объективы, отражатели, блок совмещени , излучатель, установленный с возможностью перемащени , отсчетное устройство, градуиро ванное по дальности, блок совмещени выполнен в каждом канале в виде полупентапризм, которые уставов лена Hqt оптической оси за объективами и отражател ми, отражающие по верхности 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 рассто ни рав ны половине его базы, а излучатель установлен на отсчетном устройстве с возможностью перемещени по продольной оси. На фиг Л представлена оптическа схема дальномера на фиг.2 развертка оптической системы одного из оптических каналов. Дальномер состоит из корпуса 1, в котором симметрично относительно продольной оси FA дальномера расположены два оптических канала. В каждом ив каналов установлены: отражатель 2 (2 ), выполненный в виде пр моугольной призмы, отражающа гипотенузна грань которой расположена под углом продольной оси, объектив 3 (3 ) и полупентапрйзма 4 (4 ), установленна так, что оптическа ось канала составл ет угол 45° с продольной осью дальномера. Точки фокусов F объективов 3 (З) совмещены на продольной оси, а фокусные .рассто ни О равны половине базы о С дальномера. На продольной оси установлен излучатель 5 (например , типа ОП2,4-1,1) в патроне 6. Излучатель 5 имеет возможность перемещени по продольной оси по направл ющей 7 с помощью винта, св занного с барабаном 8 отсчетного устройства . Положение излучател на оси фиксируетс по показани м шкалы барабана 8 относительно индекса 9. Устройство работает следующим образом. Световой поток от излучател 5 отражаетс от граней полупентапризм4 и 4 направл етс в объективы 3 и З , которые после отражени в концевых отражател х 2 и 2. формируют изображение свет щейс нити излучател на поверхности Q, до которой измер етс рассто ние. Перемещением излучател по продольной оси дальномера добиваютс совмещени изображений ее нити,, полученных в обоих оптических каналах , на поверхности Q, 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 бинокл . Так как оптические каналы симметричны относительно продольной оси дальномера, то достаточно рассмотреть один из них, например левый. Принципиальна схема построени дальномера по сн етс на фиг.2, где пунктиром показаны развертки концевой пр моугольной призмы 1, объектива 2 и полупентапризмы 3, соответственно обозначенные 1р, 2р, Зр, Лучи , идущие параллельно оптической оси объектива 2р в развертке, и лини симметрии дальномера АС пересекутс в его заднем Фокусе Fp . Следов&тельно ,лини АС, проход ща через задний фокус- объектива Fl и точ ку С, образованную пересечением главной плоскости объектива 2р с л нией симметрии дальномера, вл етс сопр женной с лииией АС, изображение точек, расположенных на линии АС от точки А до бесконечности будут лежать на отрезке лКр. Ввиду симметричности схемы двой ное рассто ние между узловой точкой о объектива 2р и точкой С вл етс базой дальномера В. Так как фокусные рассто ни объективов прин ты равными половине базы, т.е. , то угол ft , образованный лини ми АС и Ас, равен 45°. Концева пр моугольна призма 1 расположена таким образом что ее отражающа поверхность перпендикул рна линии АС, поэтому направление , отрезка АFр после его изображени в призме не поворачиваетс и после объектива 2 (.без развертки) и полупентапризмы 3 займет положение А F на продолжении линии АС (отрезок А F ), чем доказываетс взаимна определенность линии симметрии АС и линии ее изображени АС . Это происходит вследствие того что пр моугольна призма имеет одну отражающую поверхность и, следовательно , как плоское зеркало имеет свойство поворота пространства н угол О вокруг нормали и инверсию. Полупентапризма 3 {возвраща сь к ее неразвернутому виду) повернет от резок на угол 45, при этом его изображение А F совместитс с линией симметрии дальномера АС, так как полупентапризма может быть представлена угловым зеркалом с угловым базисом равным 6 22°30 , поворачивающим пространство вокруг ребра (фиг.2, точка С) на угол равный 26 в направлении от первой отражающей поверхности к второй. Если же проектировать отрезок в обратной последовательности, т.е через неразвернутые полупентапризму 3, объектив 2 и пр моугольную концевую призму 1, то получим следующее: полупентапризма повернет отрезок на угол 45° вокруг точки С в направлении от первой отражающей поверхности к второй по направлению хода лучей и совместит его с отрезком , объектив 2 построит изображение отрезка по пр мой А до бесконечности в направ лении, перпендикул рном к линии симметрии дальномера, призма 1 повернет пр мую А на угол и и совместит точку А, с точкой А. Таким образом, мы получим преобразованную оптическую схему дальномера , состо щую из разверток призмы 1 в виде кубика 1 и 1р, объектива 2р и полупентапризмы Зр, полностью эквивалентную исходной оптической схеме. В преобразованной схеме дальномера все рассто ни по линии симметрии прибора от точки А до бесконечности будут изображатьс вдоль отрезка пр мой F . Таким образом, любой точке, расположенной на линии АС (отто ки А до бесконечности) соответствует сопр женна точка на отрезке А линии симметрии дальномера, и, следовательно , любому положению нити на отрезке А F в пространстве предметов будет соответствовать ее изображенное на линии АС в пространстве изображений. Поэтому, дл измерени рассто ний достаточно сместить лампу накаливани вдоль пр мой АС до получени совмещени двух изображений ее пр молинейной нити накала, полученных от двух ветвей дальномера, и измерить рассто ние А , причем одновременно и синхронно с совмещениег.1 происходит и фокусирование изображений, что поBfcaiiaeT точность измерени . Технико-экономический эффект предлагаемого изобретени заключаетс в повышении точности измерений р режиме проектировани благодар стабильности параллактического угла , так как все оптические элементы установлены неподвижно, а единственным перемещаемым элементом вл етс свет ща с пр молинейна нить лампы накаливани , причем сдвиги и повороть нити лампы дл одного из оптических каналов, вызванные погрешностью изготовлени направл ю щих , полностью компенсируютс теми же сдвигами и поворотами этой нити, вл ющимис равными по абсолютной величине и противоположными по знаку дл другого канала, что объ сн етс сим1метричностью оптических ветвей, Испытани действующего макета показали, что точность измерени повысилась по сравнению с известным устройством в 1,4 раза. Изобретение наиболее перспективно использовать в инженерной геодезии и мар1 шейдерском деле дл измерени коротких линий.The invention relates to devices for contactless measurement of distances and can be used in geodetic engineering and survey work. Known projection distance meters with a base in the device contain two identical optical channels, including lenses, an eye, reflectors, a rotating plane-parallel plate, and an emitter 1. The disadvantages of the known light projection range finders are the complexity of the design and high requirements for the manufacture and alignment of optical elements. i Closest to the proposed technical essence and the achieved result; is a projection range finder with a base in the device and a variable parallax angle that includes two identical optical systems; 1s, each of which contains an objective, optical wedges,. double reflecting mirror, emitter with a straight filament, mounted with the possibility of movement in the device, reading device, graduated in range. Image compaction and the change of the parallax angle in the range finder are performed by the reading device drum 23. A disadvantage of the known range finder is the low accuracy of measurements due to the instability of the parallax angle resulting from the simultaneous movement of several optical elements at the time of measurement (two objectives and two double reflective mirrors). The purpose of the invention is to eliminate these drawbacks, namely, improving the accuracy of measurements by stabilizing the parallax angle. The goal is achieved by the fact that in a rangefinder containing two identical optical channels, including lenses, reflectors, a combination unit, a radiator mounted, repetitive, a reading device, graduated range, the combining unit is made in each channel in the form of semi-prism, which charts the optical axis Hqt behind the lenses and reflectors, reflecting in They are located at an angle of 45 ° to the optical axis, with the reflectors placed in front of the lenses, the focal points of which are aligned on the longitudinal axis of the rangefinder and, moreover, the focal lengths are equal to half of its base, and the radiator is mounted on the reading device with the possibility of moving along the longitudinal axis . Fig. 2 shows the optical scheme of the range finder in Fig. 2, the scanning of the optical system of one of the optical channels. The range finder consists of a housing 1, in which two optical channels are located symmetrically relative to the longitudinal axis FA of the range finder. In each channel, the channels are installed: a reflector 2 (2), made in the form of a rectangular prism, the reflecting hypotenuse whose face is located at an angle to the longitudinal axis, the objective 3 (3) and pentaprism 4 (4), set so that the optical axis of the channel is 45 ° angle with the longitudinal axis of the rangefinder. The focal points F of the lenses 3 (3) are aligned on the longitudinal axis, and the focal lengths O are half the base of the C rangefinder. On the longitudinal axis, an emitter 5 is installed (for example, type OP2.4-1.1) in cartridge 6. Emitter 5 has the ability to move along the longitudinal axis along guide 7 using a screw connected to the drum 8 of the reading device. The position of the radiator on the axis is fixed according to the indications of the scale of the drum 8 relative to the index 9. The device operates as follows. The luminous flux from the emitter 5 is reflected from the edges of the semi-prism 4 and 4 is directed to the objectives 3 and 3, which, after reflection in the end reflectors 2 and 2, form an image of the luminous filament of the emitter on the surface Q, to which the distance is measured. By moving the radiator along the longitudinal axis of the range finder, images of its filament taken in both optical channels are obtained on the surface Q, then the reading on the scale of the drum 8 of the reading device graduated in range is taken. Observation of the combination and focusing of images of the thread can be conducted with the naked eye, as well as with the help of a telescope or binoculars. Since the optical channels are symmetric about the longitudinal axis of the rangefinder, it is enough to consider one of them, for example, the left one. A schematic diagram of the construction of the rangefinder is shown in FIG. 2, where the dotted line shows the sweeps of the end rectangular prism 1, lens 2 and half-prism 3, respectively designated 1p, 2p, 3p, Rays running parallel to the optical axis of the lens 2p in the scan, and the line of symmetry A range finder will cross at its back focus Fp. The traces & t, the AC line passing through the rear focus lens Fl and point C, formed by the intersection of the main plane of the 2p objective with the line of symmetry of the range finder, is conjugate to the line AC, the image of points located on the AC line from point A to infinity will lie on the segment lkr. Due to the symmetry of the circuit, the double distance between the nodal point of the lens 2p and the point C is the base of the rangefinder B. Since the focal distances of the lenses are equal to half the base, i.e. then the angle ft formed by the lines AC and Ac is equal to 45 °. The end rectangular prism 1 is positioned in such a way that its reflecting surface is perpendicular to the AC line, so the direction AFP is not rotated after the image in the prism and after lens 2 (no sweep) and half-prism 3 takes the position A F on the extension of the AC line segment A F), which proves the mutual definiteness of the line of symmetry of the AC and the line of its image of the AC. This is due to the fact that a rectangular prism has one reflecting surface and, therefore, like a flat mirror, it has the property of turning space at an angle O around the normal and an inversion. The semi-pentaprism 3 (returning to its untapped form) will turn sharply at an angle of 45, while its image A F will align with the line of symmetry of the rangefinder of the AU, since the pentaprism can be represented by an angular mirror with an angular basis equal to 6 22 ° 30 turning space around edges (figure 2, point C) at an angle equal to 26 in the direction from the first reflecting surface to the second. If we design the segment in reverse order, that is, through the untapped semi-prism 3, lens 2 and rectangular prism 1, we get the following: the semi-prism turns the segment through an angle of 45 ° around point C in the direction from the first reflecting surface to the second in the direction of travel rays and align it with the segment, lens 2 will construct an image of the segment along straight A to infinity in a direction perpendicular to the line of symmetry of the range finder, prism 1 will turn straight A by an angle and and align point A with point A Thus, we obtain a transformed optical rangefinder circuit consisting of prism 1 sweeps in the form of a cube 1 and 1p, a 2p objective and a half-prism Pp, which is completely equivalent to the original optical design. In the transformed rangefinder circuit, all distances along the line of symmetry of the instrument from point A to infinity will be displayed along a segment of straight line F. Thus, any point located on the AC line (outflows A to infinity) corresponds to a conjugate point on segment A of the line of symmetry of the rangefinder, and, therefore, any position of the thread on segment A F in the space of objects will correspond to its image on line AC in space images. Therefore, to measure the distance, it is enough to displace the incandescent lamp along the straight speaker until the two images of its straight filament obtained from the two branches of the range finder are combined, and the distance A is measured, and simultaneously the images which is according to BccaiiaeT measurement accuracy. The technical and economic effect of the invention is to improve the measurement accuracy of the design mode due to the stability of the parallax angle, since all the optical elements are fixed and the only moving element is a glowing straight-line filament lamp, and the filaments for the single filament from optical channels, caused by the error in the manufacture of guides, are fully compensated by the same shifts and turns of this thread, which are equal in the absolute value and opposite signs for the other channel, which is explained by the symmetry of the optical branches. The tests of the current layout showed that the measurement accuracy increased 1.4 times compared with the known device. The invention is most promising to be used in engineering geodesy and engineering for measuring short lines.
..
Vjiyy Vjiyy
Фиг. 2FIG. 2