[發(fā)明專利]基于Light tools仿真的透明件邊緣封閉區(qū)觀測棱鏡的設(shè)計方法及棱鏡

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811098694.1
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN109283684B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王鵬飛;曹雛清;張平;吳擁軍;謝金標(biāo)
• 申請（專利權(quán)）人: 國營蕪湖機(jī)械廠
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G02B5/04
• 代理公司: 北京匯信合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11335
• 代理人: 王帥

1.基于Light tools仿真的透明件邊緣封閉區(qū)觀測棱鏡的設(shè)計方法,其特征在于：其具體步驟如下：

(1)棱鏡角度計算：結(jié)合封閉區(qū)及透明件尺寸，利用MATLAB數(shù)學(xué)軟件計算呈像面最大的角度范圍；

(2)選取角度：當(dāng)在45°-84°的角度范圍內(nèi)時，結(jié)構(gòu)膠的表面可以最大化的從棱鏡中觀測到；

(3)棱鏡高度計算：結(jié)合封閉區(qū)及透明件尺寸，利用MATLAB數(shù)學(xué)軟件計算呈像面最大的高度范圍，綜合棱鏡的體積設(shè)計，棱鏡高度在45mm為最優(yōu)；

(4)棱鏡最優(yōu)角度：a：用Light tools仿真軟件模擬的通過棱鏡和透明件封閉區(qū)的光路圖并結(jié)合MATLAB數(shù)學(xué)軟件計算的棱鏡角度結(jié)果45°-84°；

b：確定光線出射的最優(yōu)角度以及光線均勻性最優(yōu)的角度，結(jié)合封閉區(qū)及透明件尺寸，可確定棱鏡最優(yōu)的角度為55°-75°；

c：用Light tools仿真軟件，再次利用逆向光線追跡原理，尋找并確定到最佳成像的視野和成像位置，最終將棱鏡的角度定型，最優(yōu)角度確定為65°；所述的步驟(3)中的高度計算需要將高度分別設(shè)置在25mm、35mm、45mm、55mm、65mm、75mm、200mm上并綜合棱鏡體積選取最優(yōu)高度，所述的步驟(4)的b中采用光路仿真可觀察到光路全反射并達(dá)到觀測面；

棱鏡為不規(guī)則的透明多面體，所述棱鏡的上表面設(shè)有傾斜面a，所述棱鏡的兩側(cè)面上均設(shè)置有直角槽，所述的直角槽上均設(shè)置有傾斜面b，所述棱鏡的正面設(shè)置有橫截面為圓弧狀的凹槽。

2.利用權(quán)利要求1所述的基于Light tools仿真的透明件邊緣封閉區(qū)觀測棱鏡的設(shè)計方法成型的棱鏡,其特征在于：所述棱鏡為不規(guī)則的透明多面體，所述棱鏡的上表面設(shè)有傾斜面a，所述棱鏡的兩側(cè)面上均設(shè)置有直角槽，所述的直角槽上均設(shè)置有傾斜面b，所述棱鏡的正面設(shè)置有橫截面為圓弧狀的凹槽。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于Light tools仿真的透明件邊緣封閉區(qū)觀測棱鏡的設(shè)計方法成型的棱鏡,其特征在于：所述棱鏡的后表面與傾斜面a的夾角為45°-84°。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于Light tools仿真的透明件邊緣封閉區(qū)觀測棱鏡的設(shè)計方法成型的棱鏡,其特征在于：所述棱鏡的后表面與傾斜面a的夾角為55°-75°。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于Light tools仿真的透明件邊緣封閉區(qū)觀測棱鏡的設(shè)計方法成型的棱鏡,其特征在于：所述棱鏡的后表面與傾斜面a的夾角為65°。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Light tools仿真的透明件邊緣封閉區(qū)觀測棱鏡的設(shè)計方法成型的棱鏡,其特征在于：所述的直角槽與棱鏡自身的夾角為30°。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Light tools仿真的透明件邊緣封閉區(qū)觀測棱鏡的設(shè)計方法成型的棱鏡,其特征在于：所述的凹槽的半徑為2.50mm，所述凹槽與任一傾斜面b配合。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Light tools仿真的透明件邊緣封閉區(qū)觀測棱鏡的設(shè)計方法成型的棱鏡,其特征在于：所述棱鏡的長寬高分別為75mm、55mm、45mm，所述棱鏡的直角槽的底端到棱鏡底端的距離為33mm。