附件化准直目镜与投射器的设计

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1、2012年8月第32卷第4期宇航计测技术JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementAug．。2012V01．32．No．4文章编号：1000—7202(2012)04—0018—03中图分类号：THTd．11附件化准直目镜与投射器的设计李沛剑1王震2张忠武2(1．海军驻北京地区军事代表室，北京100076；2．北京航天计量测试技术研究所，北京100076)文献标识码：A摘要阐述了不需改装仪器，以增加附件的形式使通用大地测绘仪器具有高准确度自准直功能的方法．近距离自准直采用准直目镜，远距离采用投射器，并针对性地提出了具体的设计方法和分析比较，有效拓展了

2、仪器的使用范围。关键词目镜准直投射器TheDesignofAccessoryCollimationOcularandProjectorLIPei．jianlWANGzhen2ZHANGZhong—WU2(1NavyEquipmentDepartmentinBeijingAreaMilitaryRepresentativeBureau，Bering1000762BeijingAerospaceInstituteforMetrologyandMeasurementTeehndogy，Beijing100076)AbstractOnemethodisintroducedtorealizehighac

3、curacyautocollimationformappinginstru-mentsviaaddingaccessorieswithoutarefit．Collimatingocularisusedforclosequartersauloeollima—tJon，whileprojectorisusedforfar—forthquartersautocollimation．Moreover，thedesignandanalysisarereferredtoconcretely，expandingtheusingrangeofmappinginstrnrnentsineffect．Keywor

4、dsOcularCollimationProjectorl引言TCA2003全站仪、TM5100A电子经纬仪和大部分国产电子经纬仪等测绘仪器的望远镜不具备准直装置，无法对反光镜进行自准直，影响很多工业部门的使用。为此，除了改装仪器外，还可用增加附件的办法予以解决：当距反光镜的工作距离为(0～10)m范围内时，可采用准直目镜：大于lOm时，可采用投射器。2准直目镜准直目镜具有和主机目镜相同的机械联接尺寸，把主机目镜取下，换上准直目镜就可以进行自准直测量，其光路见图1。LED发光管3发出的光束，经毛玻璃2，分光棱镜1，把主机望远镜分划板6照亮。物镜4是将主机望远镜分划板的刻线成像于目镜端，以便用目

5、镜5观察。由于装有物镜4，因此可采用高放大率目镜。否则，为了安装分光棱镜．只有采用长焦距、低放大率目镜．致整个准直目镜的放大收稿日期：2012—03—20．修回日期：2012—05—07作者简介：李沛剑(1979一)，男，工程师，主要研究方向：导弹总体及发射工程。第4期附件化准直目镜与投射器的设计率很低，性能很差。1一分光棱镜；2一毛玻璃；3-LED发光管；4一物镜5一目镜；6一主机望远镜分划板。圈l准直目镜光路圈自准直测量时，望远镜需调焦至无穷远。使分划板6的刻线位于物镜的焦面上。因此，照亮并透过分划板6的光束，经物镜后成平行光出射，由反光镜返回，成像于分划板的刻划面上，即同面上既有实物刻线

6、，又有该刻线的返回像，两者同时由物镜4成像后，用目镜5观察。当两者重合时，望远镜光轴即与反光镜垂直。因此，准直目镜是用主机望远镜分划板实物刻线与其本身的返回像对准，从而不存在一般准直望远镜准直分划板与目镜分划板的重合问题；主机不需改装，准直目镜上没有分划板，装拆准直目镜后不需进行校准，符合作为仪器附件的要求。但是，无分划板式准直目镜和改装成两分划板式准直望远镜的方案相比，也有其缺点，就是反射成像的清晰度不如改装方案，原因是主机目镜分划板为亮视场黑线，光束充满整个分划板，容易由于光学系统的内部反射而进入目镜，形成背景光；分划板刻线又很细(微米级)，因此很难获得非常清晰的返回像。而准直望远镜原有或

7、加装的准直分划板是暗视场亮线，只有刻线通光，分划板绝大部分都是挡光的，从而因光学系统内部反射进人目镜的“背景光”要少得多；而且刻线粗(约为0．1mm)，反射成像能很清晰，因此作为仪器附件的准直目镜宜用于不允许改装主机的情况。准直目镜的技术关键是尽量提高反射光成像的清晰度，达到实用的水平。采取的措施：一是改善准直目镜的物镜像质，现用的物镜是按准直目镜的参数专门设计的，近轴光和边缘光都能形成较清晰的反