CS211208B1

CS211208B1 - Minimalizovaný pravoúhlý hranol odchylující osový paprsek o úhel <p — 180° s konstantním příčným posunutím osového paprsku

Info

Publication number: CS211208B1
Application number: CS290780A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Klabazna
Original assignee: Jaroslav Klabazna
Priority date: 1980-04-25
Filing date: 1980-04-25
Publication date: 1982-02-26

Abstract

Vynález se týká minimalizovaného pravoúhlého hranolu,odchylujícího osový paprsek o úhel Φ » 180°, s konstantním příčným posunutím osového paprsku.// pro použití v nerovnoběžném souhrnném svazku paprsků s polovičním úhlem nerovnoběžnosti a v optickém prostředí hranolu a s mechanickým průměrem vstupního svazku S paprsků Předmět vynálezu spočívá v udání konstrukčních parametrů, především úhlů u příslušných hran S délkou jejich stěn. Vyřešený minimalizovaný pravoúhlý hranol má minimální velikost vstupní a výstupní plochy vzhledem k průměru souhrnného svazku paprsků v uvedených rovinách a optimální chod procházejícího souhrnného svazku paprsků v rovině hlavního řezu hranolu. Vyřešeného hranolu lze využít v optických, optickomechanických a optoelektronických přístrojů, u kterých je výhodné snížení její váhy a rozměrů.

Description

Vynález se týká minimalizovaného pravoúhlého hranolu,odchylujícího paprsek o Úhel Ψ = 180°, s konstantním příčným posunutím osového paprsku x-pro použití v nerovnoběžném souhrnném svazku paprsků s polovičním úhlem nerovnoběžnosti ω v optickém prostředí hranolu a s mechanickým průměrem vstupního svazku $ paprsků.

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

Vznikl tedy požadavek odstranit nevýhodu známých konstrukčních variant pravoúhlých hranolů,odchylujících osový paprsek o úhel Φ =180°, to je zkonstruovat minimalizovaný pravoúhlý hranol odchylující osový paprsek o úhelΦ =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 řeěí předmět vynálezu, kterým je minimalizovaný pravoúhlý hranol,odchylující osový paprsek o úhel Φ = 180°, s konstantním příčným posunutím osového paprsku ^/pro použití v nerovnoběžném souhrnném svazku paprsků s polovičním úhlem nerovnoběžnosti ω v optickém prostředí hranolu a s mechanickým průměrem vstupního svazku S paprsků.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že minimalizovaný pravoúhlý hranol,odchylující osový paprsek o úhel φ =180°, s konstantním příčným posunutím osového paprsku ju pro nerovnoběžný souhrnný svazek paprsků vykazuje následující konstrukční parametry:

)-A	3	a
	=	90°
-4:C	=	90° - a
	=	90° + a - ω
-φΕ	=	180° - a + ω
SÁ	=	S
ČÁ	X	(S + jí/} (2cos‘
AB	=	ČÁcos a
BČ	=	ČÁsin a
ÁĎ	3	cos ω [ cos (
DE	=	(ÁB - ÁĎ) sin
ĚČ	s	BC - ĎĚcos (a
V	=	ÁBsin a
	=	ABsin a
i	s	(S + ^/)tga
S‘	3	S - 2 St, tga>

•^min * V*· -^max, přičemž

-*min = (1 - tg a tg ω ) · (1 + tg a tg b )'s ^ínax = (1 - 2tg a tg ω ) · (2tg a tg ω )^-,S a = 45°- ₁ kde A až E jsou průsečíky hran s rovinou hlavního řezu procházející osovým paprskem;

-4=A, -4:B, -4'C, «=£!>, -=):E jsou úhly u příslušných hran a & je délka chodu osového paprsku hranolem.

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

Minimalizovaný pravoúhlý hranol, odchylující osový paprsek o úhel Φ = 180° s konstantním příčným posunutím osového paprsku e dle vynálezu přináší následující výhody: podstatně zmenší rozměry proti dosud užívaným pravoúhlým hranolům,odchylujícím osový paprsek o úhel V = 180°, a tím i svou hmotnost, takže vznikají i úspory na materiálu; zkrácením chodu osového paprsku jv hranolem se zmenší úbytek světelné energie, další výhoda spočívá v tom, že vstupní i výstupní plocha, která je prodloužením plochy vstupní, je minimální vzhledem k·.průměru souhrnného svazku paprsků v uvedených plochách a plocha . hlavního řezu .hranolu jepptlmálně využita procházejícím souhrnným svazkem paprsků.

Příkladné provedení· hranolu podle vynálezu je znázorněno na výkresech, kde na ; obr.'. 1- je boční .pohled na.'.hranol v řezu, obr.. 2 je boční pohled na hranol a obr. 3 je pohled shora na hranol. ...

'Na .obr. 1, · jé; plnými čarami znázorhěn minimalizovaný pravoúhlý hranol, odchylující : o'soxý paprsek '1 00 'o_;úhel φ; = 1:80° Š. konstantním příčným posunutím osového paprsku i/ - 80 mm :pro poloviční úhel nerpvnóběžnosti’ ωa mechanický průměr vstupního svazku paprsků

... 3 = 50 mm,'. čárkovaně jsou/znázorněny rozměry téhož hranolu při respektováni dosud užíva. ných konstrukcí. Jednotlivé, úsečky omezující plochu hlavního řezu hranolu jsou označeny : ,písmeny ^gS/. rešpe.ktivé ^óPoSoSo· 'Sbíhavý) Vstupní¹ svazek 10 paprsků s. osovým paprskem 100 dopadá ve vstupním bodě 30 na vstupní plochu; 11o. délce MA. Dále--se odráží od první .odrazné plochy XE v bodě 31. pak od : druhé Odrazné plochy ŠC; 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 sbíhavého vstupního svazku 10 paprsků označené, šipkou a jednou,·, respektive.dvěma tečkami a křajrií paprsky výstupního svazku '20 Paprsků. Osový paprsek -200 výstupního svazku 20 je odchýlen.proti osovému paprsku 1 00 vstupního·svazku >0 Paprsků o-180°.

··. . Vyřešený hranol lze s výhodou, využít zvláště v. optických soustavách přístrojů optických, 'optickomechanických a optoelektronických,' kde přináší všechny výhody, spojené se zmenšením jeho rozměrů a tím i hmotn,ústi.·

Claims

1. Minimalizovaný pravoúhlý hrariol,odchylující osový paprsek o úhel Φ' = 180°, s konstantním pří.Čijým .posunutím osového paprsku j pro' použití v nerovnoběžném souhrnném svazku paprsků S polovičním úhlem nerovnoběžnosti ω v optickém prostředí hranolu a s mechanickým průměrem vstupního svazku 3 paprsků,' vyznačující se tím, že má následující konstrukční parametry.:

-+ A = α -+Β = 90°

-+C » 90° - α -+D = 90° + α - ω -4 Ε = 180° - α + ω

ΜΑ = S

ČI = (S + & )(2cos² α Γ¹AS = eicosa BC = ČAsin a

AÍJ = COS ω · [cos ( a - ω )]“’s DE = (AB - ÁD) sin( a - ω )

EJ = BČ - DĚcos( a - ω )

ΛΤ = IBsin a

Λ-, - ÁSsin a / = (S + .jzz ) tg a S' = S - 2 A tg ω ^min^^max přičemž ^min ⁼ (' - tg a tg ω )·(1 + tg a tg ω )^-1S ^max = (1 - 2tg a tg ω )-(2tg a tg ω )^-,S « = 45° 2. Minimalizovaný pravoúhlý hranol podle bodu 1, vyznačený tím, že boční stěny hranolu (X a Y) jsou podél chodu souhrnného svazku paprsků mezi odraznými plochami sbíhavé v závislosti na úhlu ω , přičemž jejich kolmá vzdálenost do vstupního bodu (30) v rovině vstupní plochy (11) je .