CN103513308A - 空气介质分体式金属直角棱镜 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种空气介质分体式金属直角棱镜。它采用分体式金属反光结构，包括反光镜一和反光镜二，所述的反光镜一截面为直角梯形，所述的反光镜二截面为三角形；反光镜一的直角边与反光镜二的一边垂直，通过装配螺钉依次穿过反光镜二和反光镜一，调整安装角度使反光镜一和反光镜二的两金属反射面组成空心90°棱镜；所述的反光镜一和反光镜二材料为9Cr18，通过研磨保证其金属反光面平面度不大于0.05μm。本发明两反光镜组合安装，反光面之间为空气介质，成像清晰度大大提高；棱镜主体选用不锈钢金属材料，变型系数小且防锈蚀能力高，维护保养简单。

Description

空气介质分体式金属直角棱镜
技术领域
本发明属于几何量角度测量领域，涉及一种角度测量用三棱镜，特别涉及一种分体组装式金属直角棱镜。 
背景技术
通常使用自准直原理的角度测试仪器进行测量工作时,一般采用平面镜或玻璃直角棱镜作为目标反光镜。 
使用平面镜作为目标反光镜时，反光镜材质一般为玻璃或金属制成，采用玻璃反光面镀膜或金属反光面研磨的形式制作。为了进行自准直测量，测试仪器光轴中心必须在俯仰和方位两个方向都与平面镜反光面垂直，为了减小测量误差，还需要测试仪器光轴中心与反光面中心重合,这就使得测试变得复杂困难，远距离测试时更难实现。 
使用直角棱镜作为目标反光镜，材质一般为两反光面夹角90°的整体玻璃制成，90°夹角两反光面镀全反射膜做为工作面。其特点是在与棱镜棱线垂直方向为角度非敏感方向，而在与棱线水平方向为角度敏感方向，测试时仪器光轴只要与棱镜棱线垂直，在两反光面中心±30°范围内即可进行角度测量，且测试误差较小。但是整体式玻璃棱镜存在一定的局限性：（1）测试仪器发出的平行光线沿光轴出射，通过斜面玻璃经棱镜90°夹角反射面反射返回，但是光线传播途径是从空气介质到玻璃介质，经过两反射面反射再从玻璃介质中返回到空气介质中，由于传播介质的不同使得光能损失增大，成像的清晰度下降；（2）为了保证测试仪器返回光清晰减少测试误差，棱镜两反射面90°夹角的偏差不能大于±2″，同时对平面度也有严格要求，整体式玻璃棱镜同时满足这两项要求使得其加工制造工艺难度很大，造价很高；（3）整体式玻璃棱镜三个面（两反光面与斜面）应同时垂直一个平面，否则会造成“塔差”，“塔差”会对测试的角度产生一定的影响；（4）棱镜的斜面为玻璃面也存在一定的反光，测试时会发生两个返回像，误导测试者，易造成测试错误。 
发明内容
本发明针对玻璃整体式直角棱镜的局限性提出一种空气介质分体式金属直角棱镜，以提高了测量精度，降低了制造成本，改善和扩展使用范围。 
本发明所述的一种空气介质分体式金属直角棱镜，它采用分体式金属反光结构，包括反光镜一和反光镜二，所述的反光镜一截面为直角梯形，所述的反光镜二截面为三角形；反光镜一的直角边与反光镜二的一边垂直，通过装配螺钉依次穿过反光镜二和反光镜一，调整安装角度使反光镜一和反光镜二的两金属反射面组成空心90°棱镜；所述的反光镜一和反光镜二材料为9Cr18，通过研磨保证其金属反光面平面度不大于0.05μm。 
如上所述的一种空气介质分体式金属直角棱镜，其所述的反光镜一的直角边与反光镜二的一边垂直，垂直度误差不大于2″；所述的反光镜二（2）上延伸出与安装基座连接的支腿。 
本发明所述的另一种空气介质分体式金属直角棱镜，它采用分体式金属反光结构，包括反光镜三和反光镜四，所述的反光镜三截面为梯形，所述的反光镜四截面为直角三角形；反光镜四的直角边与反光镜三的梯形底边垂直，通过装配螺钉依次穿过反光镜三和反光镜四，调整安装角度使反光镜三和反光镜四的两金属反射面组成空心90°棱镜；所述的反光镜三和反光镜四材料为9Cr18，通过研磨保证其金属反光面平面度不大于0.05μm。 
如上所述的一种空气介质分体式金属直角棱镜，其所述的反光镜四的直角边与反光镜三的梯形底边垂直，垂直度误差不大于2″；反光镜四（5）上延伸出与安装基座连接的支腿。 
本发明与现有玻璃直角棱镜相比，其优点在于：（1）两反光镜组合安装，反光面之间为空气介质，成像清晰度大大提高。（2）棱镜主体选用不锈钢金属材料，变型系数小且防锈蚀能力高，维护保养简单。（3）分体式结构使反射面平面度、反射面的角度和“塔差”误差项相互分离，棱镜制造工艺易于实现，精度指标便于提高。（4）与安装基座做成一体，可加大反光面，且易于安装和维护，拓宽了应用范围。 
附图说明
图1为本发明所述的一种空气介质分体式金属直角棱镜结构示意图； 
图2为图1的剖视图； 
图3为本发明所述的另一种空气介质分体式金属直角棱镜结构示意图； 
图4为图3的剖视图； 
图中：1.反光镜一；2.反光镜二；3.装配螺钉；4.反光镜三；5.反光镜四。 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明所述的一种空气介质分体式金属直角棱镜作进一步描述。 
实施例1 
本发明所述的一种空气介质分体式金属直角棱镜，它采用分体式金属反光结构，包括反光镜一1和反光镜二2，所述的反光镜一1截面为直角梯形，所述的反光镜二2截面为三角形； 
反光镜一1的直角边与反光镜二2的一边垂直，通过装配螺钉3依次穿过反光镜二2和反光镜一1，调整安装角度使反光镜一1和反光镜二（2）的两金属反射面组成空心90°棱镜； 
反光镜一1和反光镜二2材料为9Cr18，通过研磨保证其金属反光面平面度不大于0.05μm。 
反光镜一1的直角边与反光镜二2的一边垂直，垂直度误差不大于2″。 
反光镜二2上延伸出与安装基座连接的支腿。 
实施例2 
本发明所述的一种空气介质分体式金属直角棱镜，它采用分体式金属反光结构，包括反光镜三4和反光镜四5，所述的反光镜三4截面为梯形，所述的反光镜四5截面为直角三角形； 
反光镜四5的直角边与反光镜三4的梯形底边垂直，通过装配螺钉3依次穿过反光镜三4和反光镜四5，调整安装角度使反光镜三4和反光镜四5的两金属反射面组成空心90°棱镜； 
反光镜三4和反光镜四5材料为9Cr18，通过研磨保证其金属反光面平面度不大于0.05μm。 
反光镜四5的直角边与反光镜三4的梯形底边垂直，垂直度误差不大于 2″。 
反光镜四5上延伸出与安装基座连接的支腿。 

Claims (6)

1.一种空气介质分体式金属直角棱镜，其特征在于：它采用分体式金属反光结构，包括反光镜一（1）和反光镜二（2），所述的反光镜一（1）截面为直角梯形，所述的反光镜二（2）截面为三角形；
反光镜一（1）的直角边与反光镜二（2）的一边垂直，通过装配螺钉（3）依次穿过反光镜二（2）和反光镜一（1），调整安装角度使反光镜一（1）和反光镜二（2）的两金属反射面组成空心90°棱镜；
所述的反光镜一（1）和反光镜二（2）材料为9Cr18，通过研磨保证其金属反光面平面度不大于0.05μm。
2.根据权利要求1所述的一种空气介质分体式金属直角棱镜，其特征在于：所述的反光镜一（1）的直角边与反光镜二（2）的一边垂直，垂直度误差不大于2″。
3.根据权利要求2所述的一种空气介质分体式金属直角棱镜，其特征在于：所述的反光镜二（2）上延伸出与安装基座连接的支腿。
4.一种空气介质分体式金属直角棱镜，其特征在于：它采用分体式金属反光结构，包括反光镜三（4）和反光镜四（5），所述的反光镜三（4）截面为梯形，所述的反光镜四（5）截面为直角三角形；
反光镜四（5）的直角边与反光镜三（4）的梯形底边垂直，通过装配螺钉（3）依次穿过反光镜三（4）和反光镜四（5），调整安装角度使反光镜三（4）和反光镜四（5）的两金属反射面组成空心90°棱镜；
所述的反光镜三（4）和反光镜四（5）材料为9Cr18，通过研磨保证其金属反光面平面度不大于0.05μm。
5.根据权利要求4所述的一种空气介质分体式金属直角棱镜，其特征在于：所述的反光镜四（5）的直角边与反光镜三（4）的梯形底边垂直，垂直度误差不大于2″。
6.根据权利要求5所述的一种空气介质分体式金属直角棱镜，其特征在于：所述的反光镜四（5）上延伸出与安装基座连接的支腿。
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