CS211213B1

CS211213B1 - Optimalizovaný pravoúhlý hranol odchylující osový paprsek o úhel 9 = 180' s proměnným příčným posunutím osového paprsku

Info

Publication number: CS211213B1
Application number: CS490780A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Klabazna
Original assignee: Jaroslav Klabazna
Priority date: 1980-07-10
Filing date: 1980-07-10
Publication date: 1982-02-26

Abstract

Vynález se týká optimalizovaného pravoúhlého hranolu,odchylujícího osový paprsek o úhel Ψ = 180°, s proměnným příčným posunutím osového paprsku ji' pro použití v nerovnoběžném souhrnném svazku paprsků s polovičním úhlem nerovnoběžnosti ω v optickém prostředí hranolu a s mechanickým průměrem vstupního svazku S paprsků. Předmět vynálezu spočívá v udáni konstrukčních parametrů, zvláště úhlů u příslušných hran a délky jejich stěn. Vyřešený hranol je možno využit v optických soustavách přístrojů optických, optickomechanických a optoelektronických, kde přináší všechny výhody, se zmenšením jeho rozměrů a tím i jeho hmotnosti.

Description

(54) Optimalizovaný pravoúhlý hranol odchylující osový paprsek o úhel 9 = 180' s proměnným příčným posunutím osového paprsku

Vynález se týká optimalizovaného pravoúhlého hranolu,odchylujícího osový paprsek o úhel Ψ = 180°, s proměnným příčným posunutím osového paprsku ji' pro použití v nerovnoběžném souhrnném svazku paprsků s polovičním úhlem nerovnoběžnosti ω v optickém prostředí hranolu a s mechanickým průměrem vstupního svazku S paprsků.

Předmět vynálezu spočívá v udáni konstrukčních parametrů, zvláště úhlů u příslušných hran a délky jejich stěn. Vyřešený hranol je možno využit v optických soustavách přístrojů optických, optickomechanických a optoelektronických, kde přináší všechny výhody, se zmenšením jeho rozměrů a tím i jeho hmotnosti.

Obr.1

Vynález se týká optimalizovaného pravoúhlého hranolu,odchyluj ičího osový paprsek o úhel <P= 180°, s proměnným 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.

Známé konstrukční varianty pravoúhlého hranolu,odchylujícího osový paprsek o úhel <p = 180°, s příčným posunutím osového paprsku jsou často používány v optických soustavách, nebol mají výhodu jednak kolmého dopadu souhrnného svazku paprsků na vstupní i výstup ní ploše hranolu, jednak nezávislosti odohylky 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°, tj. zkonstruovat optimalizovaný pravoúhlý hranol,odchylující osový paprsek o úhel Ψ = 180° tak, aby si zachoval výhody kolmého vstupu a yýstupu 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 hranoly odchylující osový paprsek o úhel <P - 180°, s proměnným 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, jehož podstata vynálezu spočívá v tom, že optimalizovaný pravoúhlý hranol má následující konstrukční parametry:

-4A = -IC = 45°

-4B = 90°

-4D = 135° - ω «4Β = 90° + ®

MÁ = S = (1 - tgo) . (1 + tgío)“’s ČÁ = .’ = S +

ÁB = BČ = /2

BD = BC - sin<atsin (45° + . SÁ

DE = simuti/S cosfi, . sin(45° + . ČÁ

ĚA = -/Γ cos(45° + <») . (cos®)^-' . ČA

ÁS vT

S = S - 2 Ctgai 'kde: A až E jsou průsečíky hran s rovinou hlavního řezu procházející osovým paprskem;

-fA, 4B, <C, +D, -tE jsou úhly u příslušných hran a / je délka chodu osového paprsku hranolem.

Boční stěny hranolu X a Y jsou podél osového paprsku, mezi body dopadu na odrazných plochách gl, a J2, sbíhavé v závislosti na úhlu ω (obr. 2), přičemž jejich kolmá vzdálenost od vstupního bodu v rovině vstupní plochy je |.

Optimalizovaný pravoúhlý hranol, odchylující osový paprsek o úhel Ψ - 180°, dle vynálezu přináší následující výhody: značně 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;

zkrácením chodu osového paprsku hranolem se zmenéí úbytek světelné energie;

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 je optimálně využita procházejícím souhrnným svazkem paprsků. Výhodné je také, že funkční úhly při hranách jsou konstantní a mají stejné hodnoty jako doposud užívané konstrukční varianty tohoto hranolu, takže je možné pro jejich výrobu použít stejných přípravků.

Příkladné provedení hranolu podle vynálezu je znázorněno na výkresech, kde na obr.

je detailní 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 příkladné provedení optimalizovaného pravoúhlého hranolu, odchylujícího osový paprsek o úhel V = 180°, s proměnným příčným posunutím osového paprsku J'pro poloviční úhel nerovnoběžnosti ta = 9° a mechanický průměr vstupního svazku paprsku S = 50 mm, čárkovaně jsou znázorněny rozměry téhož hranolu při respektování dosud užívaných konstrukcí. Jednotlivé úsečky omezující plochu hlavního řezu hranolu jsou označeny písmeny ABDE, respektive A_qI B_q, C_q.

Jak vyplývá z obr. 2 a 3 sbíhavý vstupní svazek 10 paprsků s osovým peptrskem 100 dopadá ve vstupním bodě 30 na vstupní plochu 11 o délce MA. Dále se odráží od první odrazné plochy AB v bodě Ji, pak od druhé odrazové plochy BD v bodě 32 a z hranolu vychází bodem 33 výstupní plochy 21. jejíž délka je EM.

Na obr. 1 jsou dále znázorněny oba krajní paprsky vstupního svazku 10 paprsků označené šipkou a jednou, respektive 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°.

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 hmotnosti.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Optimalizovaný pravoúhlý hranol odchylující osový paprsek o úhel <P = 180° s proměnným příčným posunutím osového paprsku pro použití v nerovnoběžném souhrnném svazku paprsků s polovičním úhlem nerovnoběžnosti ta v optickém prostředí hranolu a s mechanickým průměrem vstupního svazku S paprsků, vyznačující se tím, že mé následující konstrukční parametry:

-+A = -=) C - 45°

4B = 90°

-4D = 135° - “

-4E = 90^Ó + to

UK = s // = (1 - tgůi) . (1 + tgů))^-1 . s CA = - = S + aAB = BC =

V?

BĎ = SS - sine)[sln(45° +<“)] . CA

ĎĎ = sin<y[-/2 cosíú . sin(45° +«>)]”' . Sa ĚÁ = 72 cos(45° + <“) . (cosí»)^-1 . Sa

Vž

S = S - 2/tga),

21,2,3 kde A až E jsou průsečíky hran s rovinou hlavního řezu procházejícího osovým paprskem;

.«A, +B, d/C, <ř£, d-E jsou úhly u příslušných hran a 1 je délka chadu osového paprsku hranolem
2. Optimalizovaný 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 vzdálnost od vstupního bodu (3_0) v rovině vstupní plochy (11) je 5 '