CN207636803U - 曲面棱镜、曲面棱镜组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种曲面棱镜、曲面棱镜组件，解决了曲面棱镜不易安装固定，棱镜的相位调整困难的问题。一种曲面棱镜组件，包括曲面棱镜、镜框、螺纹压圈和定位块；曲面棱镜组件包括凹面、凸面、设置在棱镜外侧面的相位定位平端面和台阶倒角，镜框内孔开有与凹面的光轴平行的定位槽；定位块为圆柱形截切体且与大径侧面所在圆柱体相匹配；定位块9外侧弧面设置有与定位槽匹配的凸棱；螺纹压圈可旋入镜框的内孔并压在台阶倒角的台阶面上。本实用新型曲面棱镜的装夹结构简单，可实施性好，安装过程中无需对棱镜相位进行调整，可靠性高。
Description
技术领域
本实用新型属于光学元件加工及超精密加工技术领域，涉及一种双面为球面的特殊棱镜。
背景技术
Féry.C.H于1911年基于罗兰圆原理提出的一种曲面棱镜，该棱镜的两个工作表面均为球面，且两个球面具有较大的面倾角，使其同时具有分光和成像能力，当应用在光谱系统中作为分光元件时，可以大大简化系统的结构，减轻系统的质量。但曲面棱镜为非回转对称零件，不易装夹和加工。
目前曲面棱镜多采用粘接方式固定，如文献AnnalenaAltbauer,Markus Glier,Andreas Mezger,etc.high precision assembling process and optomechanicalcharacterization of the optical subassemblies for the enmap hyper spectralimager instrument所示。但采用粘接方式固定需要针对使用环境选择合适的胶水，对注胶工艺水平要求也非常高，同时还需要经过大量的分析、试验才能进行实施，否则非常容易因胶水固化收缩产生应力，导致棱镜变形而无法满足光学系统的使用要求。
专利CN 103116211 A介绍了一种基于斜垫圈的压圈固定方式，其特征要求曲面棱镜的凸面和外圆同轴，凹面铣磨出倾斜的平端面用于安装，安装后使用拨杆对曲面棱镜相位的调整。该方法由于曲面棱镜需要加工安装平端面，材料需要保留额外的体积，斜垫圈也不易加工，另外安装入镜框后还需要对相位进行调整。
发明内容
为了解决曲面棱镜不易安装固定，棱镜的相位调整困难的问题，本实用新型提出了一种曲面棱镜、曲面棱镜组件。
本实用新型的技术解决方案是：
一种曲面棱镜，包括凹面4和凸面3，其特殊之处是，所述曲面棱镜的外侧面设置有台阶倒角2，所述台阶倒角2将外侧面分为大径侧面和小径侧面；所述大径侧面为圆柱形截切体的外侧面，所述圆柱形截切体的截切面为相位定位平端面1；所述相位定位平端面1与凹面的光轴5平行。
进一步地，上述相位定位平端面1与凹面的光轴5和凸面的光轴6所确定的光轴主截面垂直。
进一步地，上述台阶倒角2的台阶面与凹面的光轴5垂直。
一种曲面棱镜组件，包括曲面棱镜，所述曲面棱镜组件包括凹面4和凸面3，其特殊之处是，还包括镜框7、螺纹压圈8和定位块9；所述曲面棱镜还包括设置在棱镜外侧面的相位定位平端面1和台阶倒角2，所述台阶倒角2将棱镜外侧面分为大径侧面和小径侧面，所述相位定位平端面1平行且位于小径侧面上；所述镜框7的内孔为圆形且与曲面棱镜的大径侧面配合，所述镜框7的内孔开有与凹面的光轴5平行的定位槽71；所述曲面棱镜嵌入镜框7内；所述定位块9为圆柱形截切体且与大径侧面所在圆柱体相匹配；所述定位块9外侧弧面设置有与定位槽71匹配的凸棱91；所述螺纹压圈8可旋入镜框7的内孔并压在台阶倒角2的台阶面上。
进一步地，上述相位定位平端面1与凹面的光轴5和凸面的光轴6所确定的光轴主截面垂直。
进一步地，上述台阶倒角2的台阶面与凹面的光轴5垂直。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型曲面棱镜的装夹结构简单，可实施性好。
2、棱镜安装过程中无需对棱镜相位进行调整，可靠性高。
附图说明
图1是本实用新型曲面棱镜的加工示意图；
图2是图1的右视图；
图3是本实用新型曲面棱镜组件的结构示意图；
图4是本实用新型曲面棱镜组件的立体结构示意图；
图5是本实用新型曲面棱镜组件的爆炸图；
其中：1-相位定位平端面，2-台阶倒角，3-凸面，4-凹面，5-凹面的光轴，6-凸面的光轴，7-镜框，71-定位槽，8-螺纹压圈，9为定位块，91-凸棱，10-曲面棱镜。
具体实施方式
一种曲面棱镜，包括凹面4和凸面3，曲面棱镜的外侧面设置有台阶倒角2，台阶倒角2将外侧面分为大径侧面和小径侧面；大径侧面为圆柱形截切体的外侧面，圆柱形截切体的截切面为相位定位平端面1；相位定位平端面1与凹面的光轴5平行。相位定位平端面1与凹面的光轴5和凸面的光轴6所确定的光轴主截面垂直。台阶倒角2的台阶面与凹面的光轴5垂直。
一种曲面棱镜组件，包括曲面棱镜、镜框7、螺纹压圈8和定位块9；镜框7的内孔为圆形且与曲面棱镜的大径侧面配合，镜框7的内孔开有与凹面的光轴5平行的定位槽71；曲面棱镜嵌入镜框7内；定位块9为圆柱形截切体且与大径侧面所在圆柱体相匹配；定位块9外侧弧面设置有与定位槽71匹配的凸棱91；螺纹压圈8可旋入镜框7的内孔并压在台阶倒角2的台阶面上。
该曲面棱镜组件的加工方法，包括以下步骤：
1)加工曲面棱镜10：加工凸面3、凹面4和外圆，要求外圆与凹面同心；在外圆上加工台阶倒角2，要求台阶倒角的台阶面与凹面的光轴垂直，方便使用螺纹压圈进行固定；在外圆的大径圆周面上加工相位定位平端面1，要求相位定位平端面1垂直于凹面的光轴5和凸面的光轴6所确定的光轴主截面，用于进行定位棱镜的相位，防止安装后棱镜发生转动。
2)安装曲面棱镜：将曲面棱镜10安装到镜框7中，使用定位块9对曲面棱镜10的进行限位，用于限制棱镜和镜框的的相对转动，并实现相位的定位；通过螺纹压圈8旋紧至台阶面的方式对曲面棱镜10和定位块9进行固定，形成曲面棱镜组件。其中，使用定位块9对曲面棱镜10的进行限位的具体方法是采用定位块9上的凸棱91与镜框7的内孔上的定位槽71配合的方式实现的。
Claims (6)
1.一种曲面棱镜，包括凹面(4)和凸面(3)，其特征在于：所述曲面棱镜的外侧面设置有台阶倒角(2)，所述台阶倒角(2)将外侧面分为大径侧面和小径侧面；所述大径侧面为圆柱形截切体的外侧面，所述圆柱形截切体的截切面为相位定位平端面(1)；所述相位定位平端面(1)与凹面的光轴(5)平行。
2.根据权利要求1所述的曲面棱镜，其特征在于：所述相位定位平端面(1)与凹面的光轴(5)和凸面的光轴(6)所确定的光轴主截面垂直。
3.根据权利要求1或2所述的曲面棱镜，其特征在于：所述台阶倒角(2)的台阶面与凹面的光轴(5)垂直。
4.一种曲面棱镜组件，包括曲面棱镜，所述曲面棱镜包括凹面(4)和凸面(3)，其特征在于：还包括镜框(7)、螺纹压圈(8)和定位块(9)；所述曲面棱镜还包括设置在外侧面的相位定位平端面(1)和台阶倒角(2)，所述台阶倒角(2)将外侧面分为大径侧面和小径侧面，所述相位定位平端面(1)平行且位于小径侧面上；所述镜框(7)的内孔为圆形且与曲面棱镜的大径侧面配合，所述镜框(7)的内孔开有与凹面的光轴(5)平行的定位槽(71)；所述曲面棱镜嵌入镜框(7)内；所述定位块(9)为圆柱形截切体且与大径侧面所在圆柱体相匹配；所述定位块(9)外侧弧面设置有与定位槽(71)匹配的凸棱(91)；所述螺纹压圈(8)可旋入镜框(7)的内孔并压在台阶倒角(2)的台阶面上。
5.根据权利要求4所述的曲面棱镜组件，其特征在于：所述相位定位平端面(1)与凹面的光轴(5)和凸面的光轴(6)所确定的光轴主截面垂直。
6.根据权利要求4或5所述的曲面棱镜组件，其特征在于：所述台阶倒角(2)的台阶面与凹面的光轴(5)垂直。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721894161.5U CN207636803U (zh) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | 曲面棱镜、曲面棱镜组件 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207636803U true CN207636803U (zh) | 2018-07-20 |
Family
ID=62852058
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN207636803U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112083546A (zh) * | 2020-09-08 | 2020-12-15 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种柔性支撑装置及利用该装置装调方形曲面棱镜的方法 |
| CN113960744A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-01-21 | 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 | 用于装夹楔形镜的夹具、楔形镜及一种光学器件 |
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2017
- 2017-12-28 CN CN201721894161.5U patent/CN207636803U/zh active Active
Cited By (4)
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| CN112083546A (zh) * | 2020-09-08 | 2020-12-15 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种柔性支撑装置及利用该装置装调方形曲面棱镜的方法 |
| CN112083546B (zh) * | 2020-09-08 | 2023-09-08 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种柔性支撑装置及利用该装置装调方形曲面棱镜的方法 |
| CN113960744A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-01-21 | 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 | 用于装夹楔形镜的夹具、楔形镜及一种光学器件 |
| CN113960744B (zh) * | 2021-11-05 | 2023-09-12 | 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 | 用于装夹楔形镜的夹具、楔形镜及一种光学器件 |
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