Уголковый отражатель Советский патент 1992 года по МПК G02B5/122 

сл

С

Изобретение может быть использовано в локации в качестве световозвращающего элемента для получения информации о параметрах движения объектов. Изобретение позволяет увеличить жесткость конструкции уголкового отражателя и надежность его работы. Для этого в уголковый отражатель, выполненный в виде полого трехгранного угла, у которого все двугранные углы прямые, а внутренние поверхности граней снабжены зеркальным покрытием, введены девять дополнительных плоских отражающих элементов с двусторонним дополнительным покрытием, проходящих через вершину трехгранного угла, нормали к которым образуют с ребрами прямых двугранных углов углы, указанные в формуле изобретения. 2 ил.

Изобретение относится к оптическому приборостроению и локационной технике и может быть использовано в качестве световозвращающего элемента при контроле за движением и положением объектов на транспорте, в авиации, метеорологии.

Известен отражатель, отражающие поверхности которого образуют прямой дву- граниый угол, например, 90°-градусная призма-крыш;:,

Однако этот отражатель характеризуется только одной плоскостью направлений, при визировании в которой он отражает свет обратно падающему.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является уголковый отражатель, в форме трехгранного угла, все

двугранные углы которого прямые. Он отражает обратно все пучки лучей, которые падают на него внутри соответствующего ему телесного угла nil стерадиан.

Прямоугольный уголковый отражатель обладает недостаточной жесткостью конструкции и при выходе из строя хотя бы одного из образующих его зеркал полностью теряет свойство возвратного отражения.

Цель изобретения -увеличение жесткости конструкции уголкового отражателя и надежности его работы.

Указанная цель достигается тем, что в уголковый отражатель, выполненный в виде полого трехгранного угла, у которого все двугранные углы прямые, а внутренние поверхности граней снабжены зеркальным покрытием, введены девять дополнительных

Ч

ьо о о о

плоских отражающих элементов с двусторонним зеркальным покрытием, проходящих через вершину трехгранного угла, нормали к которым образуют с ребрами прямых двугранных углов следующие углы: я/5 , 2 я/3 , yi Я/5 ; ai 2 я/5 , /% л/3 , yz 4 я/5 ; «з 2я/5, , уз 4 я/5; од 2 я/3 , $1 4 я/3 , УА 2 я/5 ;

05-я/3 , $з 4 я/5 , уз 2 я/5 ; (1)

06 я/3 , /Зб я/5 , уе 2 я/5 ; я/5 , / 2 я/5 , у я/3 ; «В 4 я/5 , /ив 2 я/5 , ув я/3 ; , , уд 2 я/3;

На фиг. 1 изображен конкретный вид уголкового отражателя,

Дополнительные элементы 1, 2, 3, 4, 5, 6,7,8 и 9 являются внутренними перегородками прямого трехгранного угла, образованного гранями 10, 11, 12 (на фиг. 1 заштрихованы) и разделяют его на 15 однотипных трехгранных углов, двугранные углы которых равны я/2, я/3, я/5. Положение элементов 1,2,3, 4, 5, б, 7, 8 и 9 по отношению к граням 10, 11,12 определено соотношением (1). При пересечении элементов 2, 3 и грани It по ребру 13, элементов 4, 5 и грани 10 по ребру 15, элементов 7,8 и грани 12 по ребру 20 образуются двугранные углы я/3; при пересечении элементов 4, 6, 8, 9 и грани 11 по ребру 14, элементов 1, 3, 7, 9 и грани 10 по ребру 16, элементов 1, 2, б, 5 и грани 12 по ребру 17 и элементов 3, 5 и 8 по ребру 21 образуются двугранные углы я/5; при пересечении элементов 3 и 6 по ребру 18, элементов 9 и 5 по ребру 19, элементов 1 и 8 по ребру 22 образуются двугранные углы я/2.

Отражатель работает следующим образом.

Пучок лучей падает на отражатель и, отразившись от его граней, всегда выходит из отражателя в направлении, коллинеар- ном исходному. Это происходит потому, что предлагаемый отражатель состоит из отдельных отражателей в форме трехгранных -углов я/2, , каждый из которых обладает свойством возвратного отражения.

На фиг. 2 показан один из отражателей я/2, я/3, я/5, у которого двугранный угол между гранями 23 и 24 равен я/3, между гранями 23 и 25 - я/5, и между гранями 24 и 25 - я/2. Пучок, входящий в отражатель такой конструкции, в соответствии с законами геометрической оптики, распространяется в нем в зависимости от точки входа по одному из 286 возможных способов отражения, в каждом из которых испытывает 15- кратное отражение от граней 23,24,25. Все 286 способов переотражения формально

могут быть получены циклической перестановкой входящих в них граней: 23 24 25 23 24 25 23 24 25 23 24 25 23 24 25,

2324 25 23 24 25 23 24 25 23 24 25 23 25 24, 23 24 25 23 24 25 23 24 25 23 25 24 23 25 24, 23 24 25 23 24 25 23 25 24 23 24 25 23 25 24, 23 24 25 23 24 25 23 24 25 23 25 23 24 23 25, 23 24 25 23 24 25 23 25 24 23 25 23 24 23 25,

23 24 25 23 24 25 23 25 23 24 23 25 23 25 24, 23 24 25 23 25 2.4 23 24 25 23 25 23 24 23 25, 23 24 25 23 25 23 24 25 23 25 23 24 25 23 25, 23 24 25 23 25 23 24 25 23 25 23 25 2423 25. 23 24 25 23 25 23 24 23 25 23 25 23 24 23 25.

-(2)

где цифры обозначают грани, обозначенные на фиг. 2. Каждая последовательность из (2) может проходиться в двух направлениях слева направо или наоборот - справа налево.

Пространство изображений, формируемое в отражателе я/2, я/З.Д/5 ориентировано зеркально-симметрично пространству предметов относительно вершины отражателя.

Это приводит к тому, что диапазон углов возвратного отражения для отражателя я/2, я/3, я/5 лежит в створе пространственного угла я/30 стерадиан, соответствующего этому отражателю. Деление прямоугольного отражателя на 15 отражателей я/2, я/3, я/5 согласно изобретению осуществляется таким образом, что эти отражатели полностью и без пробелов заполняют пространственный угол я/2, стерадиан (15я/30 я/2).

Следовательно, свойство возвратного отражения в диапазоне пространственного угла я/2 стерадиан введением дополнительных плоскостей не нарушается. Одновременно деление отражателя на отдельные ячейки

приводит к увеличению надежности работы уголкового отражателя, Например, при выходе из строя одной грани, допустим грани 1 (фиг. 1), свойство возвратного отражения сохраняется для 12 его составных отражателей я/2, я/3, я/5 в диапазоне пространственного угла 2/5я стерадиан, для которых эта грань не является образующей.

Дополнительные отражающие элементы 1,2,3. 4, 5, 6,7, 8и9 кроме того являются

ребрами жесткости, увеличивающими механическую прочность конструкции.

В целом вероятность выхода из строя предлагаемого отражателя существенно ниже, чем у прямоугольного отражателя.

Таким образом, предлагаемый отражатель обеспечивает высокую надежность работы, большой срок службы, что повышает эффективность действия локационных систем.

Формула изобретения Уголковый отражатель, выполненный в виде полого трехгранного угла, у которого все двугранные углы прямые, а внутренние поверхности граней снабжены зеркальным покрытием, отличающийс я тем, что, с целью увеличения жесткости конструкции и надежности работы, в него введены девять дополнительных плоских отражающих элементов с двусторонним зеркальным покрытием, проходящих через вершину трехгранного угла, нормали к которым образуют с ребрами прямых двугранных углов следующие углы:

0

а - 2 л/5 , оц 2 л/5 , л/5 , од 2 л/3 , 05 Л/3 , сев л/3 , otj 4 л/5 , ов 4 л/5 , OQ л/5 ,

|Е

1

2 тг/3., 2 я/3, л/3 . 4 л/5 , 4 л/5 . л/5. 2 л/5, 2 л/5, 2 л/5,

У1 У2 Кз

У4

У$ Уб Г7

л/5; 4 л/5 4л-/5 2лг/5 :2 л/5 л/3; л-/3; 2 л/3

Фие.2.

23