оптический центрир с самоустанавливающейся линией визирования

Формула изобретения

1. Оптический центрир с самоустанавливающейся вертикальной линией визирования, содержащий объектив, метку, отражающую поверхность, удаленную от объектива на расстояние, равное половине его фокусного расстояния, и установленные по ходу отраженного от отражающей поверхности луча окуляр и проекционную систему, отличающийся тем, что дополнительно содержит линзу, склеенную с объективом и выполненную с плоской поверхностью, на которой нанесена метка, при этом плоская поверхность линзы совмещена с задней главной плоскостью объектива, а отражающая поверхность выполнена в виде поверхностного слоя жидкости, заключенной в ампулу.

2. Центрир по п. 1, отличающийся тем, что перед объективом последовательно установлены два оптических клина с равными преломляющими углами с возможностью вращения вокруг оптической оси объектива для устранения систематической погрешности отклонения визирной линии от отвесного положения.

3. Центрир по п.1 или 2, отличающийся тем, что метка выполнена в виде перекрестия.

4. Центрир по п.1 или 2, отличающийся тем, что метка выполнена в виде окружности.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к геодезическому приборостроению и относится к прибору, предназначенному для высокоточного построения отвесных линий при промышленном строительстве высотных зданий и сооружений, с линией визирования автоматически устанавливающейся вертикально по обоеим координатам (X и Y). При использовании призменной или линзовой насадки, надеваемую на объектив, прибор может быть трансформирован в нивелир с самоустанавливающейся линией визирования для точного нивелирования горизонтальным лучом.

Известные в настоящее время высокоточные приборы для построения отвесных линий с самоустанавливающейся по двум координатам линией визирования (например, ZL ф. "Вильд", ныне "Лейка", имеют существенный недостаток - фокусирование на предмет проводится перемещением оптического элемента (фокусирующей линзы), который является существенным источником неустранимой погрешности непостоянства угла i при перефокусировании. Правда, можно уменьшить эту погрешность методологически, для этого необходимо после перефокусирования вращать прибор вокруг вертикальной оси на 180^o и находить среднее положение точки. Естественно, что это значительно затрудняет работу с прибором.

Указанный недостаток исключен в системе нивелира, в котором в качестве компенсатора используется зеркало, подвешенное на маятниковом подвесе - четырех торсионах, занимающее при наклоне нивелира отвесной положение и расположенное от объектива, с нанесенным на его поверхности перекрестием сетки нитей, на расстоянии, равном половине фокусного расстояния объектива (например, нивелир N 1 002 ф. К. Цейсс, а также патент ФРГ N 2227535, автор ВНИИМ, Л. заявка N 1665574 от 14.05.71). Фокусирование на предмет проводится перемещением компенсатора с подвешенным зеркалом вдоль оптической оси, при этом вертикальная составляющая погрешности исключается благодаря тому, что зеркало всегда принимает отвесное положение, а горизонтальная составляющая погрешности не оказывает никакого влияния на нивелирование. Таким образом, рассмотренная схема отрабатывает автоматическую установку линии визирования только в горизонтальной плоскости, (что для нивелира вполне достаточно), однако, при желании преобразовать этот нивелир в центрир путем установки на объективе призмы, преломляющей визирную ось на 90^o, результат будет отрицательным, так как для центрира необходима отработка положения линии визирования в двух плоскостях (по двум координатам).

Предлагаемый высокоточный центрир с самоустанавливающейся по двум координатам линией визирования, который может быть преобразован и в нивелир, свободен от указанных недостатков.

Изобретение поясняется на фиг. 1 и 2.

Оптическая схема прибора показана на фиг.1. Оптические коррегирующие клинья 1 и 2 установлены перед склеенным объективом 3 зрительной трубы, ампула компенсатора, в которой в качестве отражающей используется поверхность слоя ртути 5, загерметизирована защитным стеклом 4, линза 6 на плоской поверхности которой нанесено перекрестие сетки, приклеена ко второй поверхности объектива 3. Изображение на сетке проецируется в фокальную плоскость окуляра 9 с помощью проекционного объектива 8 и призмы 7, приклеенной к первой (плоской) поверхности объектива 3.

Толщина линзы 6 назначена такой, чтобы плоская поверхность, на которой нанесено перекрестие сетки, совпадала с задней главной плоскостью объектива 3. Таким образом, при фокусировании на предмет, когда промежуточное изображение образуется в плоскости сетки, оно совпадает и с задней главной плоскостью объектива, что обеспечивает выполнение основного условия компенсации: расстояние от отражающей поверхности -ртутного горизонта до плоскости сетки

равняется половине фокусного расстояния объектива 3, т.е. при наклоне прибора в любую сторону ртутный горизонт, сохраняя свое горизонтальное положение, отражает падающий пучок лучей и направляет ось пучка в одну и ту же точку сетки. Эту точку совмещают точно с перекрестием сетки во время сборки и юстировки прибора вращением коррегирующих оптических клиньев 1 и 2 с равными преломляющими углами. Угловая погрешность несовпадения (угол i) может быть исключена также и во время эксплуатации прибора в полевых условиях.

На фиг. 2 показан тот же центрир, но с помощью призменной насадки 1 трансформированный в нивелир с самоустанавливающейся линией визирования. Вместо пентапризмы может использоваться и насадка с двумя зеркалами.

Фокусирование прибора на предмет местности выполняется перемещением ампулы компенсатора вверх-вниз вдоль оптической оси объектива.