Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej
(21) Numer zgłoszenia: 371985
(22) Data zgłoszenia: 29.12.2004
(13)
B1
(51) Int.Cl.
G02B 27/30 (2006.01) G02B 23/00 (2006.01)
(54) Luneta kolimacyjna
(43) Zgłoszenie ogłoszono:
11.07.2005 BUP 14/05
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
29.02.2012 WUP 02/12
(73) Uprawniony z patentu:
UNIWERSYTET PRZYRODNICZY WE WROCŁAWIU, Wrocław, PL
(72) Twórca(y) wynalazku:
KAZIMIERZ ĆMIELEWSKI, Wrocław, PL
(74) Pełnomocnik:
rzecz. pat. Stanisław Mączka
PL 210566 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest luneta kolimacyjna.
Może ona znaleźć zastosowanie w kątowych pomiarach geodezyjnych o podwyższonej dokład- ności oraz do rektyfikacji geodezyjnych instrumentów optycznych.
Na obiektach inżynierskich często występują podzespoły wykazujące znaczny stopień skompli- kowania oraz posiadające osie geometryczne, których wzajemne położenie w przestrzeni określane jest z dokładnością do dziesiątych i setnych części milimetra. W geodezji, w przypadku wykonywania obserwacji kątowych o podwyższonej dokładności, do nawiązań pomiarów stosowane są głównie koli- matory, okulary autokolimacyjne i tarcze autorefleksyjne współdziałające z lustrami (Gocał J.: Metody i instrumenty geodezyjne w precyzyjnych pomiarach maszyn i urządzeń mechanicznych, Wydawnic- two AGH Kraków, 1993).
Ponadto kolimatory, jako przyrządy optyczne w geodezji są szeroko stosowane do badania, sprawdzania i rektyfikacji podstawowych instrumentów, np.: teodolitów, niwelatorów, tachimetrów i dalmierzy optycznych.
Powszechnie znane przyrządy i instrumenty geodezyjne często posiadają zespoły zawierające np. zwierciadła sferyczne i światłowody.
Znany kolimator składa się z obiektywu, w którego ognisku umieszczony jest krzyż kresek oraz źródło światła ze źródłem zasilania. Promienie wychodzące ze źródła światła padają na krzyż kresek, a po przejściu przez ognisko obiektywu i soczewkę obiektywu, tworzą równoległą wiązkę światła.
Oglądany, za pomocą innej lunety od strony obiektywu kolimatora, krzyż kresek tego kolimatora po- zornie położony jest w nieskończoności (Tatarczyk J.: Wybrane zagadnienia z instrumentoznawstwa geodezyjnego. Wydawnictwo AGH Kraków, 1984).
Stosowane kolimatory powinny imitować wyraźny krzyż nitek. W przypadku nawiązań wielo- stronnych kolimator każdorazowo musi być dostosowany geometrycznie do nowego kierunku nawią- zania pomiarowego. Obecnie znanymi kolimatorami niemożliwym jest wykonanie jednoczesnego na- wiązania pomiarowego z kilku punktów.
Istotą wynalazku jest luneta kolimacyjna, która posiada podstawę, korzystnie będącą wycinkiem walca, na której ma osadzone, co najmniej dwa tubusy, korzystnie cztery z osiami t-t skrzyżowanymi pod kątem prostym, elementami optycznymi I skierowanymi na zewnątrz w przestrzeń obserwacyjną.
Pomiędzy tubusami, na wspomnianej podstawie, ma osadzony wspornik z umieszczonym na nim elementem optycznym II. Nad elementem optycznym II usytuowane jest złącze wiązki światłowodów, nad końcem, której znajduje się źródło światła. Źródło światła umieszczone jest wewnątrz czaszy w osi optycznej zwierciadła sferycznego obudowanej osłoną, osadzonej na tubusach, na której umo- cowane jest źródło zasilania.
Korzystnie jest, gdy elementem optycznym I, lunety według wynalazku, jest soczewka wypukła, elementem optycznym II jest pryzmat albo zestaw zwierciadeł płaskich, albo stożek a źródło światła jest typu żarowego albo jest laserem półprzewodnikowym, albo diodą LED.
Korzystnie też jest, gdy zwierciadło sferyczne jest zwierciadłem parabolicznym albo zwiercia- dłem eliptycznym.
Luneta, według wynalazku charakteryzuje się również tym, że oś w-w wiązki światłowodów po- krywa się z osią symetrii p-p elementu optycznego II a osie o-o elementów optycznych 1 pokrywają się z osiami t-t tubusów, przy czym osie optyczne o-o elementów optycznych 1 są prostopadłe do osi symetrii p-p elementu optycznego II.
Luneta, według wynalazku, może stanowić uzupełnienie typowych geodezyjnych zestawów pomiarowych kolimacyjnych, autokolimacyjnych i autorefleksyjnych stosowanych podczas prowadze- nia obserwacji kątowych, a także umożliwia jednoczesną współpracę z kilkoma instrumentami pomia- rowymi. Luneta według wynalazku charakteryzuje się nieskomplikowaną obsługą i portatywnością oraz nieznacznymi gabarytami.
Stosowanie lunety, według wynalazku, pozwala na polepszenie efektywności prowadzonych prac pomiarowych, a zwłaszcza umożliwia wykonywanie obserwacji kątowych celów niedostatecznie oświetlonych oraz dostosowanie, jakości obrazu kolimatora do panujących warunków otoczenia.
Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania, w wersji z czterema tubu- sami, na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia lunetę kolimacyjną w rzucie pionowym, w przekroju, fig. 2 - lunetę kolimacyjną w rzucie poziomym w przekroju, fig. 3 - lunetę kolimacyjną w widoku z przodu.
P r z y k ł a d. Luneta kolimacyjna, według wynalazku posiada cztery wydłużone tubusy 1 umoco- wane, pod kątem prostym względem siebie, na podstawie 10. W przedniej części tubusów 1 ma osa- dzone soczewki wypukłe I 9, Na podstawie 10, pomiędzy tubusami 1, usytuowany jest wspornik 11 z pryzmatem optycznym II 8, nad którym umieszczone jest złącze 7 z wiązką światłowodów 2. Nad wiąz- ką światłowodów 2 znajduje się źródło światła 5 usytuowane w osi optycznej sferycznego zwierciadła parabolicznego 6, obudowanej osłoną 3, na której zamocowane jest źródło zasilania 4. Osłona 3 osa- dzona jest na tubusach 1.
W przypadku prowadzenia pomiarów o podwyższonej dokładności, na obiektach gdzie istnieje po- trzeba wykonania wielostronnych nawiązań kątowych, lunetę, według wynalazku, w wersji czterotubu- sowej, ustawia się podstawą 10 na spoziomowanym elemencie, np. na spodarce. Na stanowisku pomia- rowym, w ustalone wcześniej projektem położenie osi celowej instrumentu, wprowadza się lunetę, we- dług wynalazku, i włącza jej źródło światła 5. W polu widzenia lunety instrumentu pomiarowego, podczas wspomnianych czynności obserwuje się świecący obraz czoła 12 jednego z wiązki światłowodów 2.
Czynności wprowadzające lunetę kolimacyjną, według wynalazku, kończy się w momencie doprowa- dzenia obrazu czoła 12 jednego z wiązki światłowodów 2 w środek krzyża nitek instrumentu obserwacyj- nego. O ile zachodzi konieczność wykonania nawiązania prostopadłego do przyjętej projektem osi od- niesienia, w której znajduje się oś optyczna instrumentu obserwacyjnego, przestawia się instrument obserwacyjny na stanowisko przed obiektyw następnego tubusu l usytuowanego pod kątem prostym w stosunku do poprzedniego, po czym wykonuje się standardowe, instrumentalne czynności poziomują- co-ustawcze, aż do momentu uzyskania pokrycia się obrazu czoła 12 jednego z wiązki światłowodów 2 z krzyżem nitek instrumentu obserwacyjnego. Tak przeprowadzone czynności ustawcze pozwalają na utworzenie prostej odniesienia, realizowanej osią celową instrumentu obserwacyjnego i wykonywanie założonych np. pomiarów realizacyjnych lub inwentaryzacyjnych badanego obiektu.
Zastrzeżenia patentowe
1. Luneta kolimacyjna zawierająca zwierciadło sferyczne, źródło światła, źródło zasilania oraz wiązkę światłowodów, znamienna tym, że posiada podstawę (10), na której ma osadzone, co naj- mniej dwa tubusy (1), z elementami optycznymi I (9) skierowanymi na zewnątrz w przestrzeń obser- wacyjną, pomiędzy którymi na wspomnianej podstawie (10) ma osadzony wspornik (11) z elementem optycznym II (8), nad którym usytuowane jest złącze (7) wiązki światłowodów (2), nad końcem której znajduje się źródło światła (5), umieszczone wewnątrz czaszy, w osi optycznej, zwierciadła sferyczne- go (6) obudowanej osłoną (3), na której umocowane jest źródło zasilania (4).
2. Luneta, według zastrz. 1, znamienna tym, że posiada cztery tubusy (1).
3. Luneta, według zastrz. 1, znamienna tym, że element optyczny I (9) jest soczewką wypukłą.
4. Luneta, według zastrz. 1, znamienna tym, że element optyczny II (8) jest pryzmatem.
5. Luneta, według zastrz. 1, znamienna tym, że element optyczny II (8) jest zestawem zwier- ciadeł płaskich.
6. Luneta, według zastrz. 1, znamienna tym, że element optyczny II (8) jest stożkiem.
7. Luneta, według zastrz. 1, znamienna tym, że źródło światła (5) jest typu żarowego.
8. Luneta, według zastrz. 1, znamienna tym, że źródło światła (5) jest laserem półprzewodnikowym.
9. Luneta, według zastrz. 1, znamienna tym, że źródło światła (5) jest diodą LED.
10. Luneta, według zastrz. 1, znamienna tym, że zwierciadło sferyczne (6) jest zwierciadłem parabolicznym.
11. Luneta, według zastrz. 1, znamienna tym, że zwierciadło sferyczne (6) jest zwierciadłem eliptycznym.
12. Luneta, według zastrz. 1, znamienna tym, że osie (t-t) tubusów (1) są skrzyżowane pod ką- tem prostym.
13. Luneta, według zastrz. 1, znamienna tym, że oś (w-w) wiązki światłowodów (2) pokrywa się z osią symetrii (p-p) elementu optycznego II (8).
14. Luneta, według zastrz. 1, znamienna tym, że osie (o-o) elementów optycznych I (9) pokry- wają się z osiami (t-t) tubusów (1).
15. Luneta, według zastrz. 1, znamienna tym, że oś optyczna (o-o) elementów optycznych I (9) jest prostopadła do osi symetrii (p-p) elementu optycznego II (8).
16. Luneta, według zastrz. 1, znamienna tym, że podstawa (10) jest wycinkiem walca.
Rysunki
Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)
