Устройство для задания опорной световой плоскости

 

Изобретение относится к геодезическому приборостроению и может быть использовано при проведении разбивочных работ в строительстве, а также при монтаже технологического оборудования в машиностроении. Изобретение позволяет повысить точность путем контроля флуктуаций оптической оси. Устройство содержит последовательно установленные на оптической оси лазер 1, поворотное зеркало 2, элемент развертки 6, выполненный в виде частично отражающего стеклянного цилиндра, установленного на двухкоординатном подвесе 7 и снабженного двухкоординатным демпфером 8, объектив 9, экран 10, размещенный горизонтально в фокальной плоскости объектива 9, окуляр 11, первую пентапризму 3, обращенную входным окном к поворотному зеркалу 2, выполненную с частично прозрачной первой отражающей гранью и дополнительную оптическим клином 5 до плоскопараллельной пластины, вторую пентапризму 4, обращенную к элементу развертки 6. Входные окна первой 3 и второй 4 пентапризм обращены к объективу 9, а рабочие сечения первой 3 и второй 4 пентапризм параллельны. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (я) 4 G 01 С 5/00, 15/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4322790/24-10 (22) 29,10.87 (46) 15.07.89. Бюл. Г! 26 (71) Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографиии (72) А. А. Арефьев, Ю. П. Здоркин, С.Н. Закройщиков и Е. Г.филиппенко (53) 528.541 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 935705, кл. С 01 С 5/00, Ol. 12. 80.

Янбаев Х.К.Геодезический контроль прямолинейности и соосности в строительстве. M. Недра, 1986, с. 138, рис. 54. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАДАНИЯ ОГ!ОРНОИ

СВЕТОВОЙ ПЛОСКОСТИ (57) Изобретение относится к геодезическому приборостроению и может

„„SU„„! 493869 A 3 быть использовано при проведении раэбивочных работ в строительстве, а также при монтаже технологического оборудования в маииностроении.

Изобретение позволяет повысить точность путем контроля флуктуаций оптической оси. Устройство содержит последовательно установленные на оптической оси лазер 1, поворотное зеркало 2, элемент развертки 6, выполненный в виде частично отражающего стеклянного цилиндра, установленного на двухкоординатном подвесе 7 и снабженного двухкоординатным демпфером 8, объектив 9, экран 10, размещенный горизонтально в фокальной плоскости объектива 9, окуляр 11, первую пентапризму 3, обращенную входным окном к поворотному эерка1493869 лу 2, выполненную с частично прозрачной первой отражающей гранью и допопненную оптическим клином 5 до плоскопараллельной пластины, вторую пентапризму 4, обращенную к элеменИзобретение относится к геодезическому приборостроению и может быть использовано при проведении р збивочных работ в строительстве, а также при монтаже технологического оборудования в машиностроении.

Целью изобретения является повышение точности путем контроля флуктуаций оптической оси.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит последовательно установленные на оптической оси лазера 1 поворотное зеркало 2, две пентапризмы 3 и 4, оптический клин 5, цилиндрический элемент 6 развертки

j(например, прозрачный цилиндр, стеклянный капилляр или стеклянный цилиндр, образующая поверхность кото- ч0 рого посеребрена), двухкоординатный подвес 7 (нитяной, струнный или кардановый), двухкоординатный демпфер 8 (например, жидкостной, воздушный или электромагнитный), объектив 9, апертура которого перекрывает оба выходных световых окна пентапризм Э и 4, экран 10 (например, матовые стекла), расположенный горизонтально в фокальной плоскости объектива, и окуляр 11, расположенный за экраном 10.

Устройство работает следующим образом.

Пучок света от лазера 1 направля- 45 ется поворотным зеркалом 2 в пентапризму 3, дополненную оптическим клином 5 до плоскопараллельной пластины в направлении оптической оси.

Часть лазерного пучка проходит сквозь пентапризму 3 как через плоскопаралI лельную пластину и попадает на цилиндрическую поверхность элемента 6 развертки. Другая часть лазерного пучка, отразившись от рабочих граней пентапризмы 3, направляется в объектив 9, который формирует в своей фокальной плоскости (на поверхности экрана 10) световое пятно (т.А). При ту развертки 6. Входные окна первой

3 и второй 4 пентапризм обращены к объективу 9, а рабочие сечения первой 3 и второй 4 пентапризм параллельны. 1 ил. падении лазерного пучка на цилиндрическую поверхность элемента 6 развертки световые лучи частично отражаются от цилиндрической поверхности, частично дифрагируют на краях образующей цилиндра (при использованиии прозрачного цилиндра) и частично проходят, преломляясь, насквозь, а при использовании стеклянного капилляра дифракционные эффекты усиливаются за счет дифракции на краях образующей поверхности внутреннего цилиндра. При этом лазерный пучок развертывается в световую плоскость и ее можно наблюдать на произвольно расположенном экране 12.

Пространственная ориентация световой плоскости определяется положением геометрической оси цилиндрического развертывающего элемента 6 и углом падения лазерного пучка на цилиндрическую образующую в меридиальной плоскости. Для горизонтальной ориентации световой плоскости необходимо обеспечить строго вертикальное положение геометрической оси цилиндрического развертывакяцего элемента 6 и перпендикулярность падения лазерного пучка на образующую цилиндра. Б устройстве предусмотрен двухкоординатный подвес 7, обеспечивающий вертикальность положения развертывакицего элемента, аналогично действию нитяного отвеса. Дпя устранения влияний возможных высокочастотных колебаний и уменьшения времени самоустановки при низкочастотных колебаниях большой амплитуды в устройство введен двухкоординатный демпфер 8 (на чертеже показан вариант жидкостного демпфера). Таким образом обеспечивается самоустановка цилиндрического развертывающего элемента 6 в положение местной вертикали.

Контроль за угловым положением лазерного пучка относительно цилиндрической поверхности развертываюшеI 493869

Формул а и зо бр е т ения

Оптическая система контроля углового положения лазерного пучка является практически нерасстраиваемой благодаря отсутствию влияния угловых наклонов самих призм в меридиальной плоскости. Контроль за положением лазерного пучка может осуществляться автоматически при использовании фотоэлектрического анализатора, устаСоставитель В.Соловьев

Техред А.Кравчук

Корректор М. Васильева

Редактор М.Бандура

Заказ 4090/38 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

ro элемента 6 осуществляется при помощи оптиче ской системы, состоящей из двух пентапризм 3 и 4, оптического клина 5, объектива 9, экрана IO и окуляра 11. При развертке в световую плоскость часть отраженных от цилиндрической поверхности элемента

6 лучей попадает во входное окно пентапризмы 4, где они, отразившись от рабочих граней пентаприэьы 4, направляются в перпендикулярном направлении и попадают в объектив 9.

Так как в объектив попадает расходящийся плоский пучок лучей, то в своей фокальной плоскости (на экране

10) он формирует световую полоску (отрезок ВС). Через окуляр 11 можно наблюдать на экране IO взаимное расположение светового пятна (т.А), образуемого частью прямого лазерного пучка и световой полоски (отрезок ВС), образованного отраженным в обратном ходе лазерным пучком при его развертке в световую ппоскость.

Поворотом зеркала 2 в меридиапьной плоскости добиваются совмещения положения светового пятна и световой полоски на экране 10. При этом угол падения лазерного пучка на поверхность развертывающего элемента 6 равен 90 новленного в фокальной плоскости объе ктива 9.

Таким образом, устройство позво5 ляет осуществить стабильную высокоточную развертку лазерного пучка в горизонтальную опорную световую плоскость.

Устройство для задания опорной световой плоскости, содержащее последовательно установленные на оптической оси лазер, поворотное зеркало и элемент развертки, установленный с вертикально ориентированной геометрической осью, и объектив, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це20 лью повышения точности путем контроля флуктуаций оптической оси, в него введены экран, расположенный горизонтально и совмещенный с фокапьной плоскостью объектива, окуляр, уста25 новленный за экраном, двухкоординатные подвес и демпфер,элемента развертки, выполненного в виде частично отражающего стеклянного цилиндра, геометрическая ось которого .ортогоЗ0 напьна оптической оси, первая пентапризма, обращенная входным окном к поворотному зеркалу, выполненная с частично прозрачной первой отражающей гранью и дополненная оптическим клином до плоскопараллельной пластины в направлении оптической оси, вторая пентапризма, обращенная входным окном к элементу развертки, причем выходные окна первой и второй пента4р призм обращены к объективу, а рабочие сечения первой и второй пентапризм параллельны.