Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_6018
.pdf
использовать 95 элементов, указанных на рисунке 7, где 10 — лампа, B — объект, 15 — призма, способная к
продольному перемещению и вращению вокруг оптической оси системы, 12 — проекционная линза, 27 —
отклоняющая призма, способная к продольному перемещению, а также вращению вокруг оптической оси, 13
— фокальная плоскость, в которой проекционная линза 12 формирует изображение объекта B.
В некоторых случаях, если это необходимо, в фокальную плоскость или вблизи нее может быть вставлена
полевая линза. 20 представляет собой отклоняющую призму, способную к продольному смещению от
нулевого положения в сторону 13 или 18 или, при необходимости, в обоих направлениях; 18 110 представляет
собой проекционную линзу, которая формирует изображение в поле 19, рассматриваемом, возможно, через
окуляр 14.
Для целей описания будет принято, что плоскость листа jj5 соответствует плоскости 23, 24 и плоскости
горизонтального диаметра 4, 5 поля зрения (рис. 8). Если на данный момент пренебречь влиянием призм 20 и
27, призму 15 можно сместить и повернуть на величины, соответствующие расстоянию 21 и углу b
соответственно, при этом положение изображения A в поле зрения (рис. 8) относительно центра 125 I, а
горизонтальный диаметр 4, 5 будет соответствовать по направлению и величине положению цели 22
относительно линии, проходящей через пушку, и положениям дальномера 24 и 23 соответственно. -Q187,608
и относительно положения дальномера 23.
Если на данный момент пренебречь влиянием призмы 20 и если призма 27, которая, как предполагается,
расположена таким образом, что отклоняет луч в соответствующем направлении, как показано на диаграмме,
установлена так, чтобы ее ось отклонения находилась в горизонтальной плоскости, параллельной диаметру
4, 5, который, как указывалось ранее, можно считать параллельным сторонам 23, 24 на рисунке 6, то
изображение A может быть смещено вправо путем соответствующего продольного перемещения призмы 27 в
положение 15 P28 таким образом, что горизонтальное расстояние от A до 28 соответствует расстоянию 26 на
рисунке 6; то есть расстоянию от станции дальномера до станции орудия.
Станет очевидно, что расстояние от 3 до 28 на рисунке 8 будет соответствовать расстоянию 25 на рисунке 6,
определение которого необходимо, и что угол между линиями 3, 28 и 253, 5 будет углом c на рисунке 6,
который необходимо определить. Угол c может быть определен соответствующим поворотом призм 15 и 27 в
одном и том же направлении и на одну и ту же величину, причем направление и величина поворота таковы,
что точечное изображение 28 поворачивается вниз до пересечения с диаметром 4, 5. Значение необходимого
угла поворота может отображаться, например, на циферблатах или передаваться на орудие или другие
станции, где оно может использоваться как непосредственно, так и косвенно при наведении орудий.
Для определения расстояния 25 (рис. 6), соответствующего расстоянию от 3 до 29 (рис. 8), отклоняющаяся
призма 20, ось отклонения которой лежит в горизонтальной плоскости, содержащей также диаметры 4 и 5,
смещается таким образом, чтобы переместить изображение 29 в положение 3 в поле зрения. Величина
смещения призмы 29 позволяет измерить расстояние 25 (рис. 6), и эта величина может быть указана,
например, на циферблатах или передана на другие станции для прямого или косвенного использования при
наведении орудия. Следует отметить, что в данном конкретном примере окончательное измерение
осуществляется путем перемещения изображения объекта B (5) в положение точки отсчета 3 посредством
соответствующих угловых и продольных перемещений отклоняющихся призм.
Вместо отклоняющих призм, которые смещают изображение в результате своего продольного перемещения,
мы можем использовать пары призм, которые можно вращать относительно друг друга, изменяя
отклоняющую силу пары, и которые можно вращать в плоскости призм вокруг оптической оси системы с целью
вращения изображения в поле зрения. В качестве примера применения данного изобретения на рисунке 9
представлен типичный аппарат, в котором используются такие пары призм, на рисунке 70 изображены: 10 —
лампа освещения, B — объект, 12 — линза проектора, 13 — поле зрения, 30 и 31 — две отклоняющие призмы,
способные вращаться на равные величины в противоположных направлениях относительно друг друга, при
этом отклоняющая способность пары изменяется без изменения направления оси отклонения пары, и
способные вращаться вместе с целью изменения направления оси отклонения. 32 и 33 образуют другую пару
призм, способных вращаться аналогичным образом относительно друг друга, но в этом конкретном примере
не предусмотрено вращение призм вместе.
Элементы, показанные на рисунке 9, выполняют ту же общую функцию, что и элементы, показанные на
рисунке 2, то есть, если призмы и 31 повернуты относительно друг друга на равные и противоположные по
знаку величины, то отклоняющая способность комбинации может изменяться от максимума до нуля, и, таким
образом, изображение А (рисунок 3) может быть перемещено из крайнего внешнего положения в точку
совпадения с центром 3. Предположим, что призмы повернуты относительно друг друга таким образом, что
изображение занимает положение, показанное на рисунке 3. Вращая две призмы одновременно в
соответствующем направлении на 100 градусов, можно осуществить любое желаемое вращение элемента А.
Если, например, его повернуть до тех пор, пока он не окажется на оси 4, 5, то величина поворота комбинации
призм позволит измерить угол L05 a. Если ось отклонения комбинации 32, 33 всегда остается параллельной,
скажем, диаметру 4, 5 (рис. 1), то изменение оптической силы комбинации путем вращения призм 32 и 33 на
равные величины в противоположных направлениях позволяет сместить изображение А параллельно
диаметру 4, 5, и, если смещение таково, что изображение А совпадает с вертикальным диаметром 8, 9,
величина относительного смещения дает меру расстояния tbc 7.
— Мы можем использовать другие оптические элементы, такие как призмы, вращение и изменение угла
наклона которых позволяют поворачивать и смещать изображение в поле зрения. Типичный пример такой
конструкции, выполненной в соответствии с данным изобретением, показан на рисунке 10, где 10, как и
прежде, представляет собой лампу, B — объект, 15 — отклоняющуюся призму, способную к продольному
перемещению, но не в данном конкретном примере к вращению в своей плоскости, при этом ось отклонения
призмы 1,30 1 i iii, соответственно, установлена относительно оси отсчета в этом поле зрения; 12 — линза
проектора, 13 — поле зрения, а 34 — это, скажем, прямоугольная призма, способная вращаться вокруг
оптической оси 12, 35, при этом призма вращается вместе с частями 10, 11 и 15, все в плоскости,
перпендикулярной оси 12, 35. При соответствующем продольном перемещении призмы 15 изображение Jo A
(рис. 3) может быть перемещено радиально из максимального положения в минимальное.
Вращением описанных выше частей в плоскости, перпендикулярной осям 35, 12, изображение А можно
повернуть в поле зрения j5 вокруг центра 3. Для измерения, например, расстояния 7 в направлении
горизонтальной оси 4, 5, -20 (рис. 1) может быть предусмотрена отклоняющаяся призма 17, способная к
продольному перемещению.
В зависимости от условий и требуемой точности измерений могут использоваться и другие известные схемы
расположения отражающих и призменных элементов, а также комбинации призменных элементов или
комбинации отражающих и отклоняющих призменных элементов.
Типичный пример средств, соответствующих данному изобретению, для вращения на -30° и перемещения
отклоняющейся призмы, такой как призма 15 из Fligtire 2, показан на рисунках 11 и 12, причем первый
представляет собой, скажем, план, а второй — вид с торца. Вращение призмы 15 осуществляется следующим
образом: когда, например, вращается головка 36, стержень шестерни 37, связанный с головкой, вращает
держатель 38 и отклоняющуюся призму 15, при этом по периметру держателя имеются соответствующие
зубья, зацепляющиеся со стержнем шестерни. Призма перемещается в продольном направлении следующим
образом:
Например, когда головка 39 вращается, винт 40, связанный с головкой, перемещает гайку 41, установленную
на винте 40, а вместе с ней и держатель 42 и призму 15; зубья 38 могут свободно перемещаться вдоль
стержня шестерни 37. Направляющий стержень 43, входящий в паз на конце держателя 42, предотвращает
любое вращение держателя и призмы в результате вращения винта 40.
Типичные средства в соответствии с данным изобретением для относительного вращения двух
отклоняющихся призм, составляющих пару, и для их одновременного вращения, как это требуется, например,
для работы призм 30 и 31 (рис. 9), показаны на рис. 13, где 30 и 31 — призмы, скажем, с рис. 9.
Одновременное вращение призм 30 и 31 на одинаковую величину и в одном и том же направлении
осуществляется, например, вращением головки 44. Действие происходит следующим образом:
Когда головка 44 поворачивается, скажем, по часовой стрелке, если смотреть слева, зубчатое колесо 45 и
коническая шестерня 46, являющиеся неотъемлемой частью друг друга, вращаются по часовой стрелке.
Зубчатая периферия 47 несущего элемента 48, установленного в неподвижном держателе 49, будет
вращаться против часовой стрелки. Шестерня дифференциала -70 и входящая в ее состав зубчатая шестерня
51 также будут вращаться по часовой стрелке, при условии, что маховик 53 удерживается, в этом случае
вращение зубчатой шестерни 52 будет предотвращено. Колесо 54, установленное таким образом, что оно
способно вращаться на держателе 48, будет вращаться по часовой стрелке, то есть в том же направлении,
что и зубчатая периферия 47; оно также будет перемещаться на ту же величину, поскольку отношение 80
между колесами 45 и 47 установлено таким образом, чтобы оно было таким же, как отношение от 46 через 50
к 51 и далее к 54; то есть элементы 54 и 47 будут двигаться вместе, как если бы они находились в одном узле
85 вместе с держателем 48 и призмами 30 и 31, которые при совместном вращении как одна пара вокруг
продольной оси 55, 56 не будут вращаться относительно друг друга.
С помощью, например, рукоятки 90 53 призмы 30 и 31 могут быть повернуты относительно друг друга на
равные величины в противоположных направлениях с целью изменения степени отклонения пары без
изменения положения результирующей оси отклонения в результате этой операции.
Действие происходит следующим образом: если рукоятку 53 повернуть, скажем, против часовой стрелки, если
смотреть справа, то зубчатое колесо 57 повернется против часовой стрелки, 52 100 повернется по часовой
стрелке, 51 повернется по часовой стрелке, а плавающее колесо 54 повернется против часовой стрелки
относительно держателя 48. Поскольку рукоятка 44 для целей данной операции может считаться
удерживаемой, зубчатая периферия 47 и держатель 48 также будут считаться удерживаемыми.
Следовательно, элемент 54, вращаясь относительно элемента 48, будет приводить в движение колеса 58 и
59, установленные в удерживаемом элементе 48, против часовой стрелки. Шестерня, установленная на 48,
будет вращаться по часовой стрелке, а зубчатая кромка держателя 61, несущего призму 31, будет вращаться
по часовой стрелке в направлении, соответствующем направлению вращения jj5, если смотреть справа.
Колесо 59, вращающееся против часовой стрелки, будет вращать зубчатую периферию держателя 62,
несущего призму, по часовой стрелке, и, поскольку отношение 58 к 61 равно отношению 59 к 62, призмы 30 и
31 будут двигаться не только в противоположных направлениях, но и на равные величины.
Другой пример способа перемещения и вращения отклоняющейся призмы, такой как 15 (рис. 7), показан на
рис. 14, где также показаны способы, с помощью которых призма 27 (рис. 7) также может быть повернута и
перемещена, и с помощью которых два вращательных движения призм 15 и 27 могут быть объединены для
решения треугольника, представленного на рис. 6. Перемещение призмы 15 осуществляется вращением
рукоятки 63.
Если эту рукоятку повернуть по часовой стрелке, если смотреть слева, колесо 64 будет вращаться по часовой
стрелке, а колесо 65, на котором установлено опорное колесо 66, будет вращаться против часовой стрелки.
Для данной конкретной операции предполагается, что в отношении вращения соблюдается условие 67.
Элемент 68 дифференциала и колесо 69 вращаются против часовой стрелки. Колесо 70, установленное таким
образом, чтобы иметь возможность вращения относительно своего несущего элемента, снабжено как
периферийными, так и внутренними зубьями. Шестерня 72 установлена на конце винтового вала 73, на
котором закреплена гайка 74, несущая призму 15, при этом гайка и призма не могут вращаться вокруг
продольной оси относительно 71, а детали 72 и 73 установлены на 71. Когда колесо 70 вращается
относительно 71, оно приводит в движение шестерню 72 и через винт 73 перемещает призму 15 в продольном
направлении.
Вращение призмы 15 вокруг продольной оси осуществляется через промежуточную часть рукоятки 75.
Действие происходит следующим образом: когда 75 вращается, скажем, по часовой стрелке, если смотреть
слева, 76 вращается по часовой стрелке; колесо 77, несущее направляющую шестерню 78, вращается по
часовой стрелке; 79 вращается против часовой стрелки; шестерня 80 вращается против часовой стрелки, и
при этом держатель 71, снабженный периферийными зубьями 81, зацепляющимися с ним, вращается по
часовой стрелке. При этом все части, включая призму, установленную на элементе 71, вращаются по часовой
стрелке вокруг продольной оси. Колесо 82, интегрированное с --71, приводит в движение колесо 83 против
часовой стрелки. -83, 67 и 65 движутся по часовой стрелке, а 68 — против часовой стрелки, поскольку
направляющая шестерня 66 действует как холостая шестерня, и поскольку 65, в отношении конкретной
операции, можно предположить, что она удерживается головкой 63. Колесо 69, связанное с 68, вращается
против часовой стрелки, а плавающее колесо вращается по часовой стрелке; то есть 70 вращается в том же
направлении, что и 71, и, поскольку передаточные числа, связанные с вращением обоих элементов,
одинаковы, они движутся вместе, как если бы были одним целым.
Таким образом, вращение призмы 72 не происходит, и вращение призмы 15 вокруг ее продольной оси через
промежуточную часть «головки» 75 не влечет за собой никакого продольного перемещения призмы 15.
Идентичные элементы могут быть использованы для вращения и перемещения призмы 27. Одновременное
вращение призм и 27 вокруг их продольных осей может быть осуществлено с помощью рукоятки 84, которая
вращает призму 15 через промежуточные дифференциальные элементы 70J 85, 77 и 76, при этом
предполагается, что элемент 76 удерживается в отношении этой конкретной операции с помощью головки 75.
Благодаря данному изобретению могут быть созданы устройства, некоторые примеры которых приведены в
следующих пунктах:
1.
-Аппарат для решения задач, позволяющих представлять данные в виде треугольников, включающих поле
зрения, оптическое изображение, положение которого может быть скорректировано в соответствии с
известными данными, а затем установлено относительно положения или положений отсчета с целью
определения неизвестных данных.
2.
Устройство для решения задач, позволяющее представлять данные в виде треугольников, включающее
оптические средства, с помощью которых изображение в поле зрения может перемещаться радиально или
углово относительно центра или положения отсчета, или перемещаться в поле зрения в направлении вдоль
или параллельно прямоугольным или наклонным координатным осям отсчета, или перемещаться
относительно других точек или линий отсчета, причем соответствующие перемещения осуществляются в
соответствии с известными данными, в зависимости от случая, и с целью определения неизвестных данных.
3.
Устройство, соответствующее пунктам 1 и 2, характеризующееся оптическими средствами, посредством
которых изображение устанавливается для определения неизвестных данных, расположенное между полем
зрения, в котором появляется изображение, и оптическими средствами, посредством которых положение
изображения в поле зрения регулируется в соответствии с известными данными. - 4. Устройство в
соответствии с пунктами 1 и 2, включающее поле зрения с изображением, способным вращаться вокруг
центра отсчета и смещаться радиально, а также смещаться в направлении вдоль или параллельно
координатной оси поля зрения, характеризующееся использованием отклоняющейся призмы, способной к
продольному перемещению и вращению в плоскости призмы, перпендикулярной оптической оси изображения,
для системы с целью смещения изображения в радиальном направлении и его вращения вокруг центра
отсчета. 25 5. Аппаратура в соответствии с.
Пункты 1 и 2, включающие поле зрения, имеющее изображение, способное вращаться вокруг центра отсчета
и смещаться радиально, а также способное смещаться в направлении вдоль или параллельно координатной
оси поля зрения, характеризующееся использованием пары отклоняющихся призм, способных вращаться как
единое целое с целью вращения изображения вокруг центра отсчета, при этом отклоняющиеся призменные
элементы пары также способны вращаться относительно друг друга в противоположных направлениях и на
равные величины с целью радиального смещения изображения.
6. Устройство в соответствии с пунктами 1 и 2, включающее поле зрения с изображением, способным
вращаться вокруг центра отсчета и смещаться радиально, а также смещаться в направлении вдоль или
параллельно координатной оси поля зрения, характеризующееся тем, что вращение изображения
осуществляется путем вращения отражающей призмы или зеркала, или комбинированных отражающих и
преломляющих призм ромбовидного типа, соответствующим образом смещенных в оптической системе.
7. Устройство в соответствии с пунктом 6, характеризующееся использованием отражающей призмы,
например, прямоугольной призмы, одна грань которой направлена к соседней линзе, формирующей
изображение, расположена перпендикулярно оптической оси данной линзовой системы и способна вращаться
вокруг оптической оси в плоскости.
нормальный для него вместе с объектом и связанными с ним частями.
39 8. Устройство, соответствующее пунктам 6 и 7, характеризующееся наличием средств, позволяющих
соответствующим образом поворачивать объект с целью сохранения неизменного положения изображения в
поле зрения при вращении указанного изображения вокруг центра отсчета.
9. Устройство в соответствии с пунктом 4, 5, 6 или 7, включающее, помимо прочего, отклоняющую призму,
способную к продольному перемещению без вращения с целью смещения изображения в направлении вдоль
или параллельно координатной оси отсчета в поле зрения, соответствующем направленно фиксированной
оси отклонения указанной отклоняющей призмы, или, в качестве альтернативы, для той же цели включающее,
помимо прочего, пару соответствующим образом расположенных отклоняющих призм типа, указанного в
пункте 5, но не способных вращаться вместе как единое целое.
10. Устройство в соответствии с пунктами 1 и 2, включающее два комплекта оптических средств, либо типа,
указанного, например, в пункте 4 или пункте 5, каждый комплект способен к продольному перемещению и
вращению, а оба комплекта способны к относительному вращению, а также оптические средства типа,
указанного, например, в пункте 4 или пункте 5, которые не вращаются целиком, благодаря чему изображение
может быть смещено в направлении вдоль или параллельно координатной оси отсчета в поле зрения. 70 11.
Аппаратура в соответствии с пунктами 1, 2 и 10, характеризующаяся тем, что оптические средства,
предназначенные для угловой регулировки изображения вокруг центра отсчета и радиальной регулировки
относительно него 75, способны вращаться относительно и вместе с оптическими средствами,
предназначенными для регулировки изображения вдоль или параллельно координатной оси в поле зрения,
при этом дополнительные оптические средства 80, предусмотренные, как указано в пункте 10, могут
перемещаться независимо.
12. Устройство в соответствии с пунктом 4, характеризующееся использованием описанных и
проиллюстрированных механических средств со ссылкой на рисунки 11 и 12.
13. Аппарат в соответствии с пунктом 5, характеризующийся использованием описанных и
проиллюстрированных механических средств со ссылкой на рисунок 13.
14. Устройство в соответствии с пунктом 10, характеризующееся средствами, описанными и изображенными
на рисунке 14, для перемещения и вращения каждого из двух наборов 95 оптических средств, а также для
вращения двух наборов относительно друг друга.
Дата: 9 декабря 1926 года.
Дж. Альфред Брюффер, дипломированный патентный поверенный, Сент-Винсент-стрит, 58, Глазго,
представитель заявителей.
СПЕЦИФИКАЦИЯ КОМПЬЮТЕРА.
Устройство для решения задачи оптического представления данных в виде треугольников.
-BWe, BARnm AXf Sr-uoun, британская компания Limnnin и JILmis WEin 100. Компания FREXM, британский
партнер, расположенная по адресу: Caxton Street, Anniesland, Glasgow, W. 8, настоящим заявляет о природе
данного изобретения и способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении: — Данное изобретение относится к аппарату для оптического решения задач,
связанных с данными, которые могут быть представлены в виде 287 608 прямоугольных и других
треугольников, причем результаты вычислений достигаются в результате перемещения оптического
изображения в поле зрения, которое может наблюдаться непосредственно глазом или косвенно, например, с
помощью окуляра; а также механизму, позволяющему перемещать изображение в соответствии с полярными,
прямоугольными или наклонными координатами с целью установки или измерения положения изображения
по радиусу или углу, или относительно прямоугольных или наклонных координатных осей или других точек
отсчета в поле зрения.
Устройство, созданное в соответствии с данным изобретением, включает оптическую систему, посредством
которой изображение объекта в фиксированной плоскости формируется в поле зрения, которое можно
наблюдать непосредственно или косвенно, например, с помощью окуляра, а также оптические средства, такие
как отклоняющие призмы, которые могут быть соответствующим образом перемещены и/или повернуты,
благодаря чему положение изображения может быть изменено любым желаемым образом в поле зрения,
например, относительно центра отсчета или диаметра отсчета, или относительно прямоугольных или
наклонных координатных осей, или относительно других положений отсчета в поле зрения.
Ниже будут описаны некоторые типичные примеры устройств, соответствующих данному изобретению, со
ссылкой на чертежи, прилагаемые к предварительному описанию.
На рисунке 1 А представляет собой изображение на расстоянии 2 от оптического центра 3 или точки отсчета в
поле зрения, причем радиус А 3 наклонен под углом α, например, к горизонтальному диаметру или оси
отсчета 4, 5 поля зрения. Предоставленные средства позволяют установить изображение А в требуемое
положение в поле зрения, а также определить расстояние 6 изображения А от горизонтальной оси 4, 5 или
расстояние 7 от вертикальной оси 8, 9.
На рисунке 2 10 — это осветительная лампа, 11 — сетка с выгравированным на ней объектом B, например,
небольшим крестом, 12 — проекционная линза, которая формирует изображение A объекта B в плоскости
изображения 13, рассматриваемой через окуляр 14. 15 — это отклоняющаяся призма, способная к
продольному перемещению между объектом B и проекционной линзой 12, а также способная быть...
вращается в плоскости, перпендикулярной оптической оси. Когда призма 15 смещается, например, в
положение, указанное на рисунке 2, изображение А может быть смещено в поле 13 радиально относительно
центра.
3
переместить поле в положение, показанное на рисунке.
Рисунок 3, радиальный угол α определяется ориентацией призмы относительно оптической оси.
Если, например, повернуть отклоняющуюся призму 15, изображение А (рис. 3) будет описывать круговую
траекторию. При любой конкретной ориентации, по мере перемещения призмы 15 на 70 градусов в сторону
линзы 12, изображение A будет перемещаться радиально от центра 3, и наоборот, по мере перемещения
призмы в сторону объекта B, изображение A будет перемещаться к центру 3. В указанном конкретном
расположении, равном 0,75, изображение А совпадет с центром 3, если призму 15 ввести в плоскость 11.
Во многих случаях, например, при стрельбе, когда радиальное расстояние в поле зрения соответствует,
скажем, дальности до цели, обычно необходимо учитывать дальности, меньшие определенного минимума,
соответствующего, скажем, положению 16 на изображении 85 в поле зрения (рис. 3).
Другие варианты расположения, при которых изображение А при желании может быть смещено радиально в
центр отсчета, будут описаны позже. С помощью соответствующего смещения и поворота на 90 градусов
отклоняющей призмы 15 изображение А может быть установлено описанным способом в любые желаемые
полярные координаты, соответствующие, например, дальности и азимуту цели.9 Для измерения, например,
расстояния 7 (рис. 1) изображения А от оси 5, 9, мы можем использовать отклоняющую призму 17 (рис. 2), ось
деления которой расположена параллельно оси 4, 5 вдоль направления, в котором необходимо произвести
измерение, при этом призма 17 способна к продольному перемещению между плоскостью изображения 13 и
линзой 12. Начальные настройки оптической системы j05 должны быть такими, чтобы при установке
отклоняющих призм 15 и 17 в положения, соответствующие, скажем, нулевому диапазону, положение поля
зрения 13 должно быть таким, чтобы изображение A объекта B совпадало с центром отсчета 3 поля, как
указано на рисунке.
Рисунок 4, на котором показана только часть системы от линзы 12 до окуляра 14. В дальнейших описаниях
подобные первоначальные корректировки не будут описываться или указываться. Системы будут
представлены только схематически, как в случае рисунка 2. Для конфигурации, рисунок 4, предполагается,
что призма 17 должна быть способна измерять нулевые значения и что нулевое положение призмы не должно
совпадать с полем 13. Если после первоначальной настройки системы i25 отклоняющаяся призма 15, рисунок
2, перемещается из своего нулевого или минимального положения в сторону линзы 12 и поворачивается на
требуемую величину, изображение A будет установлено i30 8 287,608 в поле 13, как показано на рисунке 3 и
как описано ранее. Если призму 17, ось отклонения которой параллельна осям 4, 5 (рис. 1), перемещать в
продольном направлении без вращения, изображение Ak можно сместить горизонтально до тех пор, пока оно
не совпадет с вертикальной осью координат 8, 9; то есть продольное смещение 17 дает меру расстояния 7.
Если требуется определить координатное расстояние 6 точки А от осей 4, 5, призму 17 можно повернуть в
соответствующем направлении на 90° и расположить, как и прежде, в точке А5 на требуемом расстоянии.
Если ось, скажем, 8, 9, смещена под углом относительно 4, 5, призму 17 можно повернуть на
соответствующую величину так, чтобы ее ось отклонения была параллельна той оси, вдоль которой
требуется измерение.
Вместо вращения призмы 17 в различные положения в зависимости от характера требуемого измерения, мы
можем расположить призму 17 вдоль оси отклонения в одной определенной координатной плоскости и
создать дополнительную оптическую систему (см. рис. 5), включающую, например, проекционную линзу 18,
фокальную плоскость 19 (как и прежде), а также отклоняющуюся призму 20, способную к продольному
перемещению, причем призмы 17 и 20 расположены таким образом, что ось отклонения одной перемещается
параллельно одной из координатных плоскостей, а ось отклонения другой — параллельно другой
координатной плоскости. С помощью соответствующих перемещений 20 и 17 изображение А (рис. 1) можно
перемещать вертикально относительно осей 4, 5 и горизонтально на 40° относительно осей 8, 9, и таким
образом оно может совпадать с положением центра 3.
В качестве еще одного примера, иллюстрирующего применение данного изобретения, мы опишем устройство,
сконструированное в соответствии с данным изобретением, с помощью которого из измеренного расстояния
21 до цели 22, скажем, из положения дальномера 23, и из известного расстояния 26 между 50, указанным
дальномером и, скажем, положением орудия 24, и из измеренного угла b между направлениями 22, 23 и 23, 24
можно определить расстояние 25 от орудия 24 до цели 22, а также угол ориентации орудия c; то есть,
необходимо решить треугольник, изображенный на рисунке 6, стороны 21 и 26 которого известны вместе с
углом b, и в котором необходимо определить значение стороны 25 и угла c. Для решения такого треугольника
мы можем использовать элементы, указанные на рисунке 7, где 10 — лампа, B — объект, выгравированный на
сетке 11, 15 — призма, способная к продольному перемещению и вращению вокруг оптической оси системы,
12 — линза проектора, 27 — отклоняющая призма, способная к продольному перемещению, а также
вращению вокруг оптической оси, 13 —
фокальная плоскость, в которой изображение объекта B (70) формируется линзой проектора 12. В некоторых
случаях, при необходимости, в фокальную плоскость или вблизи нее может быть вставлена полевая линза. 20
представляет собой отклоняющуюся призму, способную к продольному смещению от нулевого положения 75°
в сторону 13 или 18 или, при необходимости, в обоих направлениях; 18 представляет собой проекционную
линзу, которая формирует изображение в поле 19, рассматриваемом, возможно, через окуляр 14.
Для целей описания 80 будет принято, что плоскость бумаги соответствует плоскости 23, 24 и плоскости
горизонтального диаметра 4,5 поля зрения (рис. 8). Если пренебречь влиянием призм 20 и 27 на момент 85°,
призму 15 можно сместить и повернуть на величины, соответствующие расстоянию 21 и углу b
соответственно, в результате чего положение изображения A в поле зрения 90° (рис. 8) относительно центра
3 и горизонтальных диаметров 4, 5 будет соответствовать по направлению и величине положению цели 22
относительно линии, проходящей через отверстие, и положениям дальномера 24 и 23 соответственно, а
также относительно положения дальномера 23.
Если на данный момент пренебречь влиянием призмы 20 и если призма 27, которая, как предполагается,
расположена таким образом, что она будет отклонять луч в соответствующем направлении, как указано на
диаграмме, установлена так, чтобы ее ось отклонения находилась в горизонтальной плоскости, параллельной
диаметру 4, 5, который, как указывалось ранее, можно считать параллельным сторонам 23, 24 рисунка 6, то
изображение A может быть смещено соответствующим продольным перемещением призмы 27 вправо в
положение 11,0 28 таким образом, что горизонтальное расстояние от A до 28 соответствует расстоянию 26
рисунка 6; то есть расстоянию от станции дальномера до станции орудия. 11 Станет очевидно, что расстояние
от 3 до 28 на рисунке 8 будет соответствовать расстоянию 25 на рисунке 6, определение которого
необходимо, и что угол между линиями 3, 28 и 120 3, 5 будет углом c на рисунке 6, который необходимо
определить. Угол c может быть определен соответствующим поворотом призм 15 и 27 в одном и том же
направлении и на одинаковую величину, причем направление и величина поворота таковы, что точечное
изображение 28 поворачивается вниз до тех пор, пока не пересечет диаметры 4 и 5.
Значение необходимого угла поворота может быть указано в положении 130°, показанном на рисунке 3. Путем
вращения.
Если расположить две призмы вместе в соответствующем направлении, можно осуществить любое желаемое
вращение изображения А. Если, например, его повернуть так, чтобы он лежал на оси 70 4, 5, то величина
поворота комбинации призм позволит определить величину угла a. Если ось отклонения комбинации 32, 33
всегда остается параллельной, скажем, диаметру 4, 5 (рис. 75 1), то изменение оптической силы комбинации
путем вращения призм 32 и 33 на равные величины в противоположных направлениях позволяет сместить
изображение А на пропорцию.
аллельно диаметрам 4, 5, и, если смещение 8,0 таково, что изображение А совпадает с вертикальным
диаметром 8, 9, величина относительного смещения дает меру расстояния 7. 8 Мы можем использовать и
другие оптические элементы, такие как призмы, вращение и изменение угла наклона которых позволяют
поворачивать и смещать изображение в поле зрения. Типичный пример такой конструкции, выполненной в
соответствии с этим изобретением, показан на рисунке 10, где 10, как и прежде, представляет собой лампу, B
— объект, выгравированный на сетке 11, 15 — скажем, отклоняющуюся призму, способную к продольному
перемещению, но не в данном конкретном примере — вращению в своей плоскости, при этом ось отклонения
призмы соответствующим образом установлена относительно оси отсчета в поле зрения; 12 — проекционная
линза, 13 — поле зрения, а 34 — скажем, прямоугольная призма, способная вращаться вокруг оптической оси
12, 35, при этом призма вращается вместе с частями 10, 11 и 15, все в плоскости, перпендикулярной оси 12,
35. При соответствующем продольном перемещении призмы 15 изображение A (рисунок 3) может быть
радиально перемещено из ниаксимурна в минимальное положение.
Вращение описанных выше частей в плоскости, перпендикулярной осям 35, 12, позволяет вращать
изображение А в поле зрения вокруг центра 3. Для измерения, например, расстояния 7 в направлении
горизонтальной оси 4, 5 (рис. 1) может быть предусмотрена k-отклоняющаяся призма 17, способная к
продольному перемещению. В зависимости от условий и требуемой степени точности измерений могут
использоваться и другие известные схемы расположения отражающих призм и комбинаций призм или
комбинаций отражающих и отклоняющих призм. Типичный пример средства в соответствии с данным
изобретением для вращения и перемещения отклоняющейся призмы, такой как призма 15 на рисунке 2,
показан на рисунках 11 и 12; первое представляет собой, скажем, плоскость, а второе — конец, скажем, на
циферблатах или передаваемый на станцию управления или другие станции, где он может использоваться
либо непосредственно, либо косвенно для наведения орудий.
Для определения расстояния 25 (рис. 6), соответствующего расстоянию от 3 до 29 (рис. 8), отклоняющаяся
призма 20, ось отклонения которой лежит в горизонтальной плоскости, содержащей также диаметры 4 и 5,
смещается таким образом, чтобы переместить изображение 29 в положение 3 в поле зрения; величина
смещения призмы 20 позволяет измерить расстояние 25 (рис. 6), и это значение может быть указано,
например, на циферблатах или передано на другие станции для прямого или косвенного использования при
наведении орудия. Следует отметить, что в этом конкретном примере окончательное измерение 20
осуществляется путем перемещения изображения объекта. Переместить B в положение, соответствующее
точке отсчета 3, путем соответствующих угловых и продольных перемещений отклоняющихся призм.
Вместо отклоняющих призм, которые смещают изображение в результате своего продольного перемещения,
мы можем использовать пары призм, которые можно вращать относительно друг друга, изменяя
отклоняющую силу пары, и которые можно вращать в плоскости призм вокруг оптической оси системы с целью
вращения изображения в поле зрения. В качестве примера применения данного изобретения на рисунке 9
представлен типичный аппарат типа 35, в котором используются такие пары призм, где 10 — осветительная
лампа, B — объект, выгравированный на сетке 11, 12 — линза проектора, 13 — поле зрения, 30 и 31 — две
отклоняющие призмы, способные вращаться на равные величины в противоположных направлениях
относительно друг друга, — при этом отклоняющая способность пары изменяется без изменения направления
оси отклонения пары, и способные вращаться вместе с целью изменения направления оси отклонения. 32 и
33 образуют другую пару призм, способных вращаться аналогичным образом относительно друг друга, но в
этом конкретном примере не предусмотрено вращение призм вместе. Элементы, указанные на рисунке 9,
выполняют ту же общую функцию, что и элементы, указанные на рисунке 2, то есть, если призмы 31 и 31
повернуты относительно друг друга на равные и противоположные величины, отклоняющая способность
комбинации может изменяться от максимального значения до нуля, и, таким образом, изображение А, рисунок
3, может сместиться из крайнего внешнего положения в совпадение с изображением 3.
Расположите призмы так, чтобы они были повернуты относительно друг друга, так что изображение занимает
высоту (2,97,608 i i tA1 i I i :1 i 1111 [4 287,-608). Вращение призмы 15 осуществляется следующим образом:
когда, например, вращается головка 36, стержень шестерни 37, связанный с головкой, вращает держатель 38
и отклоняющуюся призму 15, периферия держателя снабжена соответствующими зубьями, зацепляющимися
со стержнем шестерни. Призма перемещается в продольном направлении следующим образом:
Например, когда головка 39 вращается, винт 40, связанный с головкой, перемещает гайку 41, установленную
на винте, а вместе с ней и держатель 42, и призму 15; зубья 38 могут свободно перемещаться вдоль стержня
шестерни 37. Направляющая стержень 43, входящая в паз на конце держателя 42, предотвращает любое
вращение держателя плитки и призмы в результате вращения винта 40.
Типичные способы, соответствующие данному изобретению, для относительного вращения двух
отклоняющихся призм, составляющих пару, и для их одновременного вращения, как это требуется, например,
для работы призм 30 и 31 (рис. 9), показаны на рис. 13, где 30 и 31 — призмы (см. рис. 9). Одновременное
вращение призм 30 и 31 на одинаковую величину и в одном и том же направлении осуществляется, например,
вращением головки 44 на -30 градусов. Действие происходит следующим образом:
При вращении головки 44, например, по часовой стрелке, если смотреть слева, зубчатое колесо 45 и
коническая шестерня 46, являющиеся неотъемлемой частью друг друга, вращаются по часовой стрелке. –
Зубчатая кромка 47 держателя 48, установленного в неподвижном держателе 49, будет вращаться против
часовой стрелки. Шестерня дифференциала и встроенное в нее зубчатое колесо 51 также будут вращаться по
часовой стрелке, при условии, что маховик 53 удерживается, в этом случае вращение зубчатого колеса 52
будет предотвращено. Колесо 54, установленное на держателе 48 таким образом, чтобы оно могло
вращаться, будет вращаться против часовой стрелки, то есть в том же направлении, что и зубчатая
периферия 47, и также будет перемещаться на ту же величину, поскольку отношение между колесами 45 и 47,
расположенное таким образом, чтобы быть таким же, как отношение от 16 через 50 к 51 и далее к 54, то есть
элементы 54 и 47 будут двигаться вместе, как если бы они были единым целым вместе с держателем 48 и
призмами 30 и 31, которые при своем вращении вместе как одна пара вокруг продольной оси 55, 56 не будут
вращаться относительно друг друга.
С помощью, скажем, «ручки» 53 призмы 30 и 31 могут быть повернуты относительно друг друга на равные
величины в противоположных направлениях с целью изменения силы отклонения пары без изменения
положения результирующей оси отклонения в результате этой операции.
Действие происходит следующим образом: если рукоятка 5.3 0,5 вращается, скажем, против часовой стрелки,
если смотреть справа, то зубчатое колесо 57 вращается против часовой стрелки, 52 вращается по часовой
стрелке, 51 вращается по часовой стрелке, а плавающее колесо 54 вращается против часовой стрелки
относительно держателя 48. Поскольку рукоятку 44 для целей этой операции можно считать удерживаемой,
зубчатая периферия 47 и держатель 48 также будут удерживаться. Таким образом, элемент 54, вращаясь
относительно '75' к '48', будет приводить в движение колеса 58 и 59, установленные в удерживаемом
элементе 48, против часовой стрелки. Шестерня, установленная на 48, будет вращаться по часовой стрелке, а
зубчатая кромка держателя 61, несущего призму 31, будет вращаться против часовой стрелки, если смотреть
справа. «Вращающееся против часовой стрелки колесо 59 будет вращать зубчатую периферию держателя 62,
несущего призму, по часовой стрелке, и, поскольку отношение между 58 и 61 равно отношению между 59 и 62,
призмы 30 и 31 будут двигаться не только в противоположных направлениях, но и на равные величины».
Другой пример средств для перемещения и вращения отклоняющейся призмы, такой как 15 (рис. 7), показан
на рис. 14, где также показаны средства 95, с помощью которых призма 27 (рис. 7) также может вращаться и
перемещаться, и с помощью которых два вращательных движения призм 15 и 27 могут быть объединены для
решения треугольника, представленного на рис. 6. Перемещение призмы 15 осуществляется вращением
рукоятки 63.
Если эту рукоятку повернуть по часовой стрелке, если смотреть слева, колесо 64 будет вращаться по часовой
стрелке, а опорное колесо 66, на котором находится груз 105, будет вращаться против часовой стрелки. Для
данной конкретной операции предполагается, что в отношении вращения сохраняется значение 67. Элемент
68 дифференциала и колесо 69 вращаются по часовой стрелке. Колесо 110 70, установленное таким образом,
чтобы иметь возможность вращения относительно своего несущего элемента, снабжено как периферийными,
так и внутренними зубьями. Шестерня 72 установлена на конце винтового вала 73, на котором закреплена
гайка 74, несущая призму 15, при этом гайка и призма не могут вращаться вокруг продольной оси
относительно 71, а детали 72 и 73 установлены на 71. Когда колесо 70 вращается относительно 71, оно
приводит в движение шестерню 72 и через винт 7,3 перемещает шестерню 15 в продольном направлении.
Вращение призмы 15 вокруг продольной оси i осуществляется через промежуточное звено рукоятки 75.
Действие происходит следующим образом: когда 75 вращается, скажем, по часовой стрелке, если смотреть
слева направо, 76 м по часовой стрелке; колесо 7 7 130 показывает те же числа. Таким образом,
изображение, скажем, в поле зрения под углом 3 градуса;
Фигуру 8 можно перемещать радиально, например, в положение А, а также из положения А, например, в
положение 28. 70 Вращение рукоятки 75 в соответствии с показаниями циферблата 94 относительно стрелки
передается через элементы 76, 78 и 77 третьего дифференциала и через колеса 79 и 80 к колесу 75 81, при
этом винт 73, несущий отклоняющуюся призму 15, вращается вокруг оптической оси объекта B и оптического
центра линзы 12. Таким образом, угловое положение изображения А относительно центра 80° можно
регулировать в соответствии с показаниями на циферблате 94°.
Соседние файлы в папке патенты