Уголковый отражатель

)5 ИСА ИЗОБРЕТЕНИЯ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬС К(71) Научно-исследовательский институприкладных физических проблемим.А.Н.Севченко и Белорусский государственный университет им.В.И.Ленина(56) ОМП, 1981, Ю 1, с.9-12.Ханох Б.Ю. Оптические отражатели тераэдрического типа в активных системаМинск: изд-во БГУ, 1982, с,15 и 23,(57) Изобретение может бы в оптической локации и сис получения информации о па та, на котором установлен о изобретения состоит в рас апертуры путем обеспечен действия отражателя со сто грани, Для этого в уголков выполненном в форме тетра один иэ трехгранных углов гранными углами, равными три других трехгранных угл разованы двугранными угла ответственно л/2, л/3. л/3 л/2, л/3, л/4; 1 ил,тх. ГОЛКОВЫЙ ОТРАЖАТЕ Изобретение относится к оптическому приборостроению и локационной технике и может быть использовано в качестве свето- возвращающего элемента в маркерах, транспорантах, навигационных знаках,маяках при управлении движением и в системах связи, на транспорте, в авиации, метеорологии.Известен прямоугольный уголковый отражатель возвратного действия с металлизированными отражающими гранями.Однако этот отражатель имеет небольшой коэффициент отражения и невысокую лучевую стойкость,Известен призменный прямоугольный Уголковый ото)жатель, работающий в режиме полного внутреннего и нарушенного полного внутреннего отражения.Данный отражатель характеризуется в с .ой эффективностью возвратного отражения и устойчивостью к воздействию мощного лазерного излучения, однако он имеет узкую угловую апертуру,Цель изобретения - расширение угловой апертуры путем обеспечения возвратного действия отражателя со стороны л юбой его гра ни.Указанная цель достигается тем, чт уголковом отражателе, выполненном в Ф ме тетраэдра, у которого один изтрехгранных углов образован двугранными уг равными л/2, л/2 и л/2, три других гранных угла отражателя образованы гранными углами, равными соответст л/2,л/З,л/3;л/2,л/З,л/4 и л/2 л /3.Предлагаемый отражатель характе ется наличием формой отражателя, оп ляющей его световозвращающие х теристики, что приводит к формиров каждым трехгранным углом угольного жателя лучей, распространяющихся в направлении, обратном падающему, за счет о в орлами, трех- двувенно л/4. ризу- реде- араканию отраы ок ГОСУДАРСТВЕН(ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ть использованотемахсвязи для раметрах обьектражатель. Цель ширении угловой ия возвратного роны любой его ом отражателе, эдра, у которого образован двул/2, л/2 и л/2, а отражателя обми, равными сол/2. л/3, л/4 и1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 чего расширяется диапазон возвратного действия.На чертеже показан уголковый отражатель,Уголковый отражатель выполнен в аиде стеклянной призмы в форме тетраэдра и содержит четыре грани 1-4. Двугранные углы между гранями 1 и 2, 2 и 3,и 3 равны пол/2, между гранями 1 и 4,2 и 4 пол/3, и между гранями 3 и 4 - л/4. Трехгранный угол 5 образован двугранными (л/2, л/2. л/2), трехгранный угол 6 образован двугранными(л/2.л/З,л/3) и трехгранные углы 7 и 8 образованы двугранными (л/2, л/3, л/4) углами.Отражатель работает следующим образом.Падающий пучок света в зависимости от направления падения входит в отражатель через одНу из граней 1-3 или 4 и после ряда переотражений выходит иэ него в обратном направлении через туже грань, что и вышел, При этом переотражение происходит на гранях трехгранного угла противолежащего данной грани.Если отражатель освещен так, что свет входит в него через грань 4, то в этом случае свет будет отражаться гранями 1-3, образующими трехгранный угол (л/2, л/2, л/2). В соответствии с законами геометрической оптики трехгранный угол (л/2, л/2, л/2) после трехкратного переотражения формирует пучки. распространяющиеся в направлении, противоположном пад=.ющему,Если направление визирования таково, что свет освещает отражатель через грань 1, то в этом случае он будет отражаться гранями 2 - 4 угла (л/2, л/34). Независимо от направления визирования падзющий пучок испытывает от граней 2-4 девятикратное переотражен 1 е и выходт из отражателя в направлен обратном и ко.винеарном падаю цему, Например, в одном из ваоиантса переотражения реализуется следующая последовательность поэкождения граней:-ф 2-4- 3- 2 - 4 - 3 - 2 - 4 - 3 (1) В зависимости от точки входа пучка через грань 1 в угле(л/2, л/3, л/4) реализуется один из 42 различны вариантов распространения типа (1), в которых обеспечивыается возвратное отражение. Все эти способы отражения могут быть получены из (1) циклической перестановкой входящих в него граней и добавлением к ним (в силу закона Стонса об обратимости хода лучей) способов переотражения с противоположной последовательностью прохождения гоаней. При про ождении светом грани 2 отражение происходит на гранях 1,3 и 4, образующих угол л/2, л/3, л/4, Поэтому диапазон углов возвратного отраЖения этого трехгранного угла 8 будет таким же, как и трехгранного угла 7.При азировании отражателя в направлениях, проходящих через грань 3. свет будет падать на грани 1,2 и 4, образующие трехгранный угол л/2, л/3, л/3. В соответствии с законами геометрической оптики свет в обратном направлении в данном случае отражается только при направлениях визирования, лежащих в биссекторной плоскости двугранного,угла л/2, образованного плоскостями 1 и 2. Пучок при этом может распространяться одним иэ 16 способов, в каждом из которых испытывается шестикратное отражение от граней 1,2 и 4. Все эти способы прохождения граней 1,2 и 4 падающим светом могут быть представлены в следующем виде:-2 4 - 1 2-4 2учитывая при этом, что каждая последовательность может проходится как слева направо. так и, наоборот, справа налево.Величина суммарного телесного угла, в котором предлагаемый уголковый отражатель формирует пучки, обратные падающему, складывается из величин телесных углов, получающихся при прохождении грани 1 - Й 1, грани 2 - Й 2, грани 3 - Йз, грани 4 - й. Эти телесные углы определяют диапазон возвратного отражения уголкового отражателя. В известном отражателе, диапазон углов возвратного отражения определяется только телесным углом Й 1, определяющимся при отражении от граней прямого трехгра нного угла (л/2. л/2, л/2). Поэтому в предлагаемолтражателе диапазон рабочих углов заведомо больше, чем в известномйредл = Й 1+ Й 2+ Йз+ Й 4 =2 Й 1+ Йэ+ Й 4Й 4, (3) Величину диапазона возвратного отражения находят по формуле, которая4 2 ЛЙ=,),(1+созй)бф 1, (4)=1где 9 - меридионгльный угол визирования 1-й грани;1/4 - азимутальный угол визирования, определяемый для каждого 1 в соответствии с законами геометрической оптики,1704122 Составитель С.ПроцкТехред М,Моргентал едактор А.Козориз Корректор М.М ишинец Заказ 62 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 Конкретно Й и р находят методом численного перебора всех возможных направлений визирования в соответствии с указанными способами переотражения для каждого трехгранного угла. 5 Рассмотрим конкретный случай, например отражатель с п - 2. Расчет по формуле (4) для предлагаемого отражателя в случае полного внутреннего отражения дает 10 Йредл 1,6885 лстерадиан и в случае нарушенного полного внутреннего отражения Йредл - 2,8143 лстерадиан. Для известного отражателя имеют. соответственно, Яз- - 1.6082 стерадиан и язв 2 йстерадиан, 15 т,е, диапазон видимости предлагаемого отражателя по сравнению с известным увеличен на 5 и 41 соответственно.Выбор конструкции отражателя позволяет формировать возвратно-отраженные 20 пучки при различных направлениях визирования, используя отражающие свойства каждого из четырех трехгранных углов, образующих отражатель. Это приводит к по 25 вышению надежности и эффективности его в работе.Таким образом, предлагаемый уголковый отражатель формирует широконаправленную диаграмму углов возвратного отражения, что позволяет повысить диапазон видимости объектов, подвергаемых контролю, э также организовать локацию объекта с нескольких взаимоисключающихся при использовании известного отражателя направлений. Это увеличивает эффективность действия локационных систем.формула изобретен ив Уголковый отражатель, выполненный в форме тетраэдра, у которого один из трехгранных углов образован двугран ными углами, равными й/2, Ф 2 и л/2, о т л и ч э ющ и й с я тем, что, с целью расширения угловой апертуры путем обеспечения возвратного действия отражателя со стороны любой его грани, три других трехгранных угла отражателя образованы двугранными углами, равными соответственно л/2, л/3, л/3; л/2, л/3, л/4 и л/2 л/3, л/4,