CS211091B1

CS211091B1 - Optimalizovaný pravoúhlý hranol, odchylující osový paprsek o úhel φ 180°, s konstantním posunutím osového paprsku

Info

Publication number: CS211091B1
Application number: CS497280A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Klabazna
Original assignee: Jaroslav Klabazna
Priority date: 1980-07-14
Filing date: 1980-07-14
Publication date: 1982-01-29

Abstract

Vynáles se týká optimalizovaného pravoúhlého hranolu odchylujícího osový paprsek o úhel . s konstantním příčným posunutím osového paprsku pro použití v nerovnoběžném souhrnném svazku paprsků s polovičním úhlem nerovnoběžnosti u> v optickém prostředí hranolu a s mechanickým průměrem vstupního svazku S paprsků. Předmět vynálezu spočívá v udání konstrukčních parametrů, zvláště úhlů,u příslušných hran s udáním délky příslušných stěn. Vyřešený optimalizovaný pravoúhlý hranol lze využít zvláště v optických soustavách přístrojů otpiokých, optickomechanických a optoelektriokých, kde přináší všechny výhody, spojené se zmenšením jeho rozměrů a tím i hmotnosti.

Description

Vynález se týká optimalizovaného pravoúhlého hranolu odchylujícího osový paprsek o úhel Cp s konstantním příčným posunutím osového paprsku JU pro použití v nerovnobgžném souhrnném svazku paprsků s polovičním úhlem nerovnobSžnosti o) v optickém prostředí hranolu a s mechanickým průměrem vstupního svazku S paprsků.

Známé konstrukční varianty pravoúhlého hranolu odchylujícího osový paprsek o úhel ψ= 180° s příčným posunutím osového paprsku 1/ jsou často používány v optických soustavách nebot mají výhodu jednak kolmého dopadu svazku paprsků na vstupní i výstupní ploěe hranolu jednak nezávislosti odchylky vystupujícího paprsku od původního směru na úhlu dopadu na vstupní ploěe. Nevýhodou je, že pro stejný mechanický průměr svazku paprsků mají známé konstrukční varianty pravoúhlých hranolů odchylujících osový papřsek o úhel φ = 180° velké rozměry a tím i hmotnost, což samozřejmě zvětšuje hmotnost a často i rozměry celého nebo některé části přístroje.

Vznikl tedy požadavek zkonstruovat optimalizovaný pravoúhlý hranol odchylující osový paprsek o úhel = 180° tak, aby si zachoval výhody kolmého vstupu a výstupu procházejícího nerovnoběžného souhrnného svazku paprsků a nezávislost odchylky vystupujícího paprsku od původního směru na úhlu dopadu na vstupní ploše.

Tento úkol řeší předmět vynálezu, kterým je optimalizovaný pravoúhlý hranol odbhylují cí osový paprsek o úhel $0= 180° s konstantním příčným posunutím osového paprsku i/ pro použití v nerovnobgžném souhrnám svazku paprsků s polovičním úhlem nerovnoběžnosti úl v optickém prostředí hranolu a s mechanickým průměrem vstupního svazku S paprsků, kde optimali zovaný pravoúhlý hranol odchylující osový paprsek o úhel $P = 180° s konstantním příčným posunutím osového paprsku & pro nerovnotěžný souhrnný svazek paprsků, má minimální velikost vstupní a výstupní plochy vzhledem k průmětní souhrnného svazku paprsků v uvedených rovinách a optimální chod procházejícího souhrnného svazku paprsků v rovině hlavního řezu hranolu, jehož podstata vynálezu spočívá v tom, že vykazuje následující konstrukční parametry:

A A = «ÍC = 45° 4B = 90°

-ID = = 135° - ω <E = 135° + ω -4G = 90° + (ύ

1?

ÁS = cos<úJčos(45°-6))]^-' . S SB = (ÁS - 15) [sin(45° -ů))]^-1

ĚC = SC - (ÁB - AD) [tg(45° -6))]

SP = ĚC - sind)[sin(45° -61)]“’ . CÁ SC = sinájffécos ώ . sin(45° +á))]^-1 . CÁ CÁ = /2003(45° +čú) . (coso)”’ . Ca

AB

s' = s - 2Jtg ω

21109, přičemž

4in ^{s (1} · ^{(1 +} W’ · ^s

-•'max ^{= 0} * ^2tg6J) * <^2te6»¹ · S, kde A až O jsou průsečíky hran s rovinou hlavního řezu procházející osovým paprskem; -$A,-4B, -y C,-£D, «ϊΕ, -<F, A G, jsou úhly u příslušných hran a / je dálka chodu osového paprsku hranolem.

Boční stěny hranolu X a Y jsou podél osového paprsku sbíhavé v závislosti na úhlu á) (obr. 2), přičemž jejich kolmá vzdálenost od vstupního bodu v rovině vstupní plochy je

S.

Vyřešený optimalizovaný hranol podle vynálezu přináší následující výhody:

zmenší rozměry proti dosud užívaným pravoúhlým hranolům odchylujícím osový paprsek o úhel (f> = 180° a tím i svou hmotnost, takže vznikají i úspory na materiálu, že vstupní i výstupní plocha, která je prodloužením plochy vstupní, je minimální vzhle dem k průměru souhrnného svazku paprsků v uvedených plochách a plocha hlavního řezu hranolu je optimálně využita procházejícím souhrnným svazkem paprsků;

že funkční úhly při hranách jsou konstantní a mají stejná hodnoty jako dosud užívaná konstrukční varianty tohoto hranolu, takže je možné pro jejich výrobu použít stejných přípravků.

Na přiložených výkresech, je schematicky znázorněno příkladné provedení optimalizovaného pravoúhlého hranolu podle vynálezu, kde na obr. 1 je boční pohled na hranol, obr. 2 je boční pohled na hranol a obr. 3 je čelní pohled na hranol.

Na obr, 1 je plnými čarami znázorněno příkladná provedení optimalizovaného pravoúhlého hranolu odchylujícího osový paprsek o úhel^= 180° s konstantním příčným posunutím osového paprsku (' = 80 mm pro poloviční úhel nerovnoběžnosti ύ) = 9° a mechanický průměr vstupního svazku paprsků S - 50 mm, čárkovaně jsou znázorněny rozměry téhož hranolu při respektování dosud užívaných konstrukcí. Jednotlivé úsečky omezující plochu hlavního řezu hranolu jsou označeny písmeny ADEFG, resp. Α_ο£_ο1_ο£_ο·

Sbíhavý vstupní svazek 10 paprsků s osovým paprskem 100 dopadá vstupním vodě 30 na vstupní plochu 11 o délce J₂,A. Dále se odráží od první odrazná plochy AD v bodě Ji, pak od druhé odrazné plochy EF v bodě 32 a z hranolu vychází bodem 33 výstupní plochy 21. jejíž délka je S'.

Na obr. 1 jsou dále znázorněny oba krajní paprsky vstupního svazku 10 paprsků označené šipkou a jednou, resp. dvěma tečkami a krajní paprsky výstupního svazku 20 paprsků.

Osový paprsek 200 výstupního svazku 20 paprsků je odchýlen proti osovému paprsku 100 vstupního svazku 10 paprsků o úhel 180°. Vlastní tvar hranolu vyplývá rovněž z obr. 2 a obr. 3.

Vyřešený hranol lze s výhodou využít zvláště v optických soustavách přístrojů optických, optickomechanických a optoelektrických, kde přináší všechny výhody, spojené se zmenšením jeho rozměrů, a tím i hmotnosti.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Optimalizovaný pravoúhlý hranol odchylující osový paprsek o úhel f - 180° s konstantním příčným posunutím osového paprsku Λ pro použiti v nerovnoběžném souhrnném svazku paprsků s polovičním úhlem nerovnobéžnosti CO v optickém prostředí hranolu a s mechanickým průměrem vstupního svazku S paprsků, vyznačující se tím, že má následující konstrukční parametry:

4A= -4 C = 45° = 90° < D = < F = 135° - CO <.E = 135° + 00 -řG = 90° + 63

CA = jb = S + a·

AB

CA

AD = cos£ojčos(45° -CO)]”¹ · S

ĎĚ = (Ág - ÁĎ) [sin(45° -CO)]’

ĚC = SČ - (Ág - ÁS)[tg(45° -ω)]”¹ĚF = ĚČ - sinčo[šin(45° -CO)]”¹ . ČÁ FČ = sinčjfjr cosíO. sin(45° +Z0)] ”¹ . ČÁ GÁ = 72 cos(45° +C0) . (cosíO)¹ . ČÁ

Λ- =

Í2 ' 72 s' = S - 2 1 tg CU max.

přičemž ^min = (’ - tgů> . (1 + tgCJ)’ . S '^p-r = <¹ “ · (2tgúi)”¹ . S kde A až G jsou průsečíky hran s rovinou hlavního řezu procházející osovým paprskem;

A,-£B, , ^D,-f.E,-J-F,-ÍG jsou úhly u příslušných hran a / je délka chodu osového paprsku hranolem.
2. Optimalizovaný pravoúhlý hranol, vyznačující se tím, že boční stěny hranolu (X a Y) jsou podél chodu souhrnného svazku paprsků mezi odraznými plochami sbíhavé v závislosti na úhlu6), přičemž jejich kolmá vzdálenost vstupního bodu (30) v rovině vstupní plochy (11) je S.