Устройство для параллельной установки оптических осей нескольких оптических приборов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ОПТИЧЕСКИХ ОСЕЙ НЕСКОЛЬКИХ ОПТИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ, содержащее корпус с окнами, коллиматор и отражающие оптические элементы, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения точности установки, оно снабжено системой визуального контроля положения оптических элементов, выполненной в виде полупрозрачного зеркала и визирной трубы, корпус выполнен из двух частей - нижней неподвижной и верхней поворотной вокруг вертикальной оси, при этом поворотная часть корпуса снабжена двухстепенным карданным подвесом, отражающий оптический элемент вьтолнен в виде куб-призмы, закрепленной в двухстепенном карданном под««се, а точка подвеса куб-призмы расположена вьше ее центра тяжести по вертикали, неподвижная часть корпуса заполнена жидкостью, снабжена устройством для изменения уровня жидкости и основанием отражающего оптического элемента , выполненным в виде поплавка, при этом оптический элемент вьтолнен в виде призмы АР-90°, на гранях кубпризмы и призмы АР-90° выполнены целевые знаки, а система визуального контроля положения оптических элементов установлена в поворотной части корпуса. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве жидкости используются вода и масло с удельным весом, меньшим удельного веса воды.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 . 01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3542564/18-10 (22) 17. 01. 83 (46) 30.03.84. Бюл. Ф 12 (72). П.Н.Струк и В.А.Смирнов (53) 535. 8 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР, N 957147, кл. 6 02 В 27/10, 1982 °

2. Патент ФРГ У 2629820, кл. Q 01 М 1111//0022, 1969. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ОПТИЧЕСКИХ ОСЕЙ НЕСКОЛЬКИХ .ОПТИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ, содержащее корпус с окнами, коллиматор и отражающие оптические элементы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности установки, оно снаб-. жено системой визуального контроля положения оптических элементов, выполненной в виде полупрозрачного зеркала и визирной трубы, корпус выполнен из двух частей — нижней неподвижной и верхней поворотной вокруг вертикальной оси, при этом поворотная

„„SU„„1083086 A

Ф часть корпуса снабжена двухстепенным карданным подвесом, отражающий оптический элемент выполнен в виде куб-призмы, закрепленной в двухстепенном карданном подвесе, а точка подвеса куб-призмы расположена вьппе ее центра тяжести по вертикали, неподвижная часть корпуса заполнена жидкостью, снабжена устройством для изменения уровня жидкости и основанием отражающего оптического элемента, выполненным в виде поплавка, при этом оптический элемент выполнен в виде призмы АР-90, на гранях кубпризмы и призмы АР-90 выполнены целевые знаки, а система визуального контроля положения оптических элементов установлена в поворотной части корпуса.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что в качестве жидкости используются вода и масло с удельным весом, меныпим удельного веса воды.

108

Изобретение относится к точному приборостроению, в частности к устройствам настройки оптических приборов, и может быть использовано при параллельной установке оптических осей двух оптических приборов.

Известно устройство.для параллельного переноса оптических осей, содер1жащее внутренний и внешний кожухи, пространство между которыми заполнено жидкостью, две пантапризмы, одна из которых дополнена клином до плоскопараллельной! пластинки с целью контроля устройства в процессе эксплуатации C 1 1

При помощи устройства можно оценивать положение оптической оси одного прибора по отношению к этому прибору или взаимное положение оптических осей двух приборов с заранее известным расстоянием между ними, что ограничивает его применение.

Кроме того, использование в нем в качестве оптических элементов пентапризмы усложняет изготовление.

Наиболее близким к предлагаемому .по технической сущности является устройство для параллельной установки оптических осей нескольКих оптических приборов, которые имеют одинаковые направления линий визирования, содержащее корпус с окнами, коллиматор и отражающие оптические элементы, выполненные в виде кольцевых зеркал, установленных под одинаковым углом к оси коллиматора таким образом, что диаметры кольцевых зеркал расположены уступами и на каждое кольцевое зеркало попадает свет коллиматора (2 j.

Устройство позволяет осуществить параллельную установку оптических осей нескольких оптических приборов, которые имеют одинаковое направление линий визирования с заранее известными расстояниями между ними, что снижает эффективность его использования. К тому же конструкция устройства позволяет получить только кольцевые пучки различного диаметра, что вносит ограничения, обусловленные необходимостью предварительного согласования их с апертурой настраиваемого прибора. При эксплуатации устройства в условиях изменяющихся температур параллельность его каналов наруша. ется вследствие возникающих темпера. турных напряжений, вызванных жестким, 3086 2 наборным закреплением оптических элементов, что приводит к снижению точности устройства.

Цель изобретения — повышение точ-ности параллельной установки оптиче.ских осей нескольких оптических приборов.!

О тических приборов, содержащее корпус с окнами, коллиматор и отражающие оптические элементы, снабжено системой визуального контроля положения

20 снабжена двухстепенным карданным. ,подвесом, отражающий оптический элемент выполнен в виде куб-призмы, закрепленной в.двухстепенном карданноц

25 расположена выше ее центра тяжести

Поставленная цель достигается тем, что устройство для параллельной установки оптических осей нескольких оцоптических элементов, выполненной в виде полупрозрачного зеркала и визирной трубы, корпус выполнен из двух частей — нижней неподвижной и верхне@ поворотной вокруг вертикальной оси, при этом поворотная часть корпуса подвесе, а точка подвеса куб-призмы по вертикали,. неподвижная часть корпуса заполнена жидкостью, снабжена устройством для изменения уровня жидкости и основанием отражающего оптического элемента, выполненным в виде поплавка, при этом оптический элемент выполнен в виде призмы АР-90о, на гранях куб-призмы и призмы АР-90 выполнены целевые знаки, а система визуального контроля положения оптических элементов установлена в поворотной части корпуса.

Целесообразно в качестве жидкости использовать воду и масло с удельным весом, меньшим удельного веса воды.

На фиг. 1 изображено устройство для параллельной установки осей нескольких оптических приборов; на фиг. 2 — то же, вид сбоку.

Устройство (фиг. 1) содержит поворачивающуюся часть 1 корпуса, в которой на карданном двухстепенном подвесе 2 закреплена куб-призма 3 с нанесенным на ее грань целевым, знаком 4 и размещены коллиматор 5, полупрозрачное наклбнное зеркало 6, визирная труба 7 и защитное окно 8, соединенную через подшипник 9 с неподвижной частью 10 корпуса, в которрй на жидкости, состоящей из масла 11 и воды 12, стабилизировано основание

13 с призмой АР-90 14 с нанесением на ее грань целевым знаком 15 и

1083086 размещены устройство 16, изменяющее уровень жидкости, защитное окно 17, патрубок 18, электромагнитные фиксаторы 19, фиксирующие винты 20.

Используемая в устройстве кубпризма 3 закреплена на карданном двухстепенном подвесе 2 таким обра- . зом, что точка подвеса находится выше ее центра тяжести по вертикали, что при условии оптимального соотно- 10 шения ее веса с силами трения в карданном подвесе 2 обеспечивает стабильную параллельность ее граней плоскости. горизонта. Куб-призма 3 делит световой пучок коллиматора 5 на отразив- 15 шийся от ее гипотезной грани и -прошедший, причем ее светоделительное покрытие выбрано таким образом, что их интенсивность одинакова.

Призма АР-90 14 вместе с основа- 20 о нием 13 свободно плавает в жидкости

11, причем основание 13 первоначально сбалансировано таким образом, что одна из граней АР-90 14 параллельна плоскости горизонта. Жидкость 25

11, например минеральное масло, .подбирается таким образом, что ее вязкость обеспечивает устойчивое демпфирование основания 13 вместе с призмой АР-90 14. С целью экономии о

30 демпфирующей жидкости 11 при условии, что ее удельный вес меньше удельного веса воды, основной объем внутри неподвижной части 10 корпуса заполнен водой 12, а демпфирующая жидкость

35 образует слой на ее поверхности. Отсутствие жестких связей между призмой АР-90 14 и корпусом устройства позволяет уменьшить влияние температурных деформаций корпуса на ее поло 4g жение. Гравитационно-стабилизированные куб-призма 3 и призма АР-90 14 совместно с коллиматором 5 образуют оптическую систему настройки, котоРая формирует паРаллельные пучки лу- 45 чей, параллельность которых будет сохраняться независимо от начальной установки устройства.

Изменение объема воды 12 внутри неподвижной части корпуса 10 приводит 50 к перемещению призмы АР-90 14 вместе с основанием 13, которая во время этого перемещения сохраняет параллельность граней плоскости горизонта.

Это позволяет изменять расстояние 55 между выходными параллельными пучками устройства в соответствии с теми или г иными межосевыми расстояниями настраиваемых приборов. Для изменения объема жидкости внутри неподвижной части 1О корпуса через патрубок 18 закачивается определенное количество воды 1, что обеспечивает начальную грубую настройку на требуемое межосевое расстояние. Точную регулировку обеспечивают устройством 16, изменяющим уровень жидкости, например сильфоном

С целью ограничения вращения призмы АР-90 14 вместе с основанием 13 вокруг оси устройства в момент настройки применяют электромагнитные фиксаторы, например, в количестве трех, расположенных на внешней поверхности неподвижной части 10 корпуса.

Для определения положения оптических элементов системы настройки в процессе эксплуатации используется контрольно-измерительная система, состоящая из полупрозрачного панионного зеркала 6 и визирной трубы 7 с сеткой, а на грани куб-призмы 3 и призмы АР-90 14 нанесены парала лельные горизонту целевые знаки 4 и 15 соответственно (фиг. 3). Последовательно, фокусируясь визирной трубой 7 с . сеткой на целевые знаки ,:4 и 15, оценивают не только их взаимную ориентацию, но и измеряют расстояние между ними по величине перефокусировки визирной трубы 7 с сеткой. Возможность измерять расстояние, например, между осями настраиваемых приборов позволяет использовать устройство в качестве катетометра.

При необходимости настройки приборов, оси визирования которых лежат в параллельных плоскостях, но образуют между собой некоторый угол, достаточно развернуть поворачивающуюся часть t корпуса относительно неподвижной части 10 корпуса на требуемый угол.

Для обеспечения герметичности устройства и вывода из него излучения на поворачивающейся 1 и неподвижной

10 частях корпуса размещены защитные окна 8 и 17 соответственно. Причем размеры защитного окна 17 определяются диапазоном изменения расстояния между выходными пучками устройства.

Для фиксации основания 13 в процессе транспортировки используются фикси.— рующие винты 20.

1083086

Параллельная установка оптических осей приборов осуществляется следующим образом. На оси параллельных пучков, сформированных устройстВом, при предварительно выставленном 5 требуемом, межосевом расстоянии нацеливается контролируемый блок приборов. Параллельности оптических осей этих приборов добиваются их взаимной юстировкой до появления в центре выходного зрачка каждого иэ них светящейся диафрагмы коллиматора настра.йвающего устройства.

Наличие в устройстве гравитационно-стабилизированных оптических эле- 15 ментов, формирующих параллельные пучки лучей, при обеспечении перемещения одного из них вдоль оси устройства позволяет расширить диапазон настраиваемых приборов одним устройством, снизить требования к точности начального горизонтирования устройства. При отклонении оси корпуса устройства от вертикального положения ошибка смещения плоскости стабилизированного основания с призмой

АР-90 от горизонтального порядка

+ 2 . Наличие оперативного контроля

И в устройстве позволяет устранять ошибку взаимного расположения оптических элементов; повышая точность настройки приборов и надежность его эксплуатации. Кроме того, возможность измерения расстояния между осями настраиваемых приборов позволяет использовать предлагаемое устройство в качестве катетометра, что расширя-. ет его эксплуатационные возможности.! 083086

1 Составитель. В. Дринь

Редактор С. Юско Texpep(N,Надь

Корректор М. Шароши

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

Заказ 1734/38 Тирах 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113095, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5