[發明專利]一種可變頂角液體棱鏡

有效

• 申請號: 201210147977.7
• 申請日: 2012-05-14
• 公開（公告）號: CN102662205A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 韋云亮;萬靜;梁忠誠;郭安金;劉曉同;馬金雪;劉洪
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G02B5/06
• 分類號: G02B5/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明涉及一種新穎的可變頂角液體棱鏡結構及其工作原理，屬于應用光學器件的技術領域。

背景技術

液體光學器件是現在一門熱門學科，以光學性質靈活可調為特征，構成可調光學系統。液體棱鏡是一種以液體為主體構成的棱鏡，可以單獨使用或集成于光學系統中應用于各種新型光電子器件領域。通過改變棱鏡角度、改變液體種類可靈活改變液體棱鏡的光學性質，可應用于:光通訊器件、染料激光器、生物醫療領域的液體分析、光成像系統、傾斜度測量等測量系統以及教學實驗等。

可變角液體棱鏡是一種頂角可變的液體棱鏡，將液體棱鏡的頂角設計成連續可變，以滿足一些光學儀器對棱鏡頂角可變的要求。可變頂角棱鏡在光通信及其他許多領域有著廣泛的應用，如相機中的可變角度棱鏡影像穩定器，利用變角棱鏡進行光補償校正角度，專門針對各種由鏡頭與機身間操作產生的不穩定情況造成的圖像模糊進行實時補償。目前，現有的棱鏡大多是實體的玻璃棱鏡，極少有角度可變的液體棱鏡，實體的玻璃棱鏡有一個顯著的缺點，就是棱鏡的角度不能改變，因而無法滿足一些光學儀器對棱鏡角度可變的要求。液體棱鏡可在不改變系統結構下，僅通過更換液體來實現棱鏡折射率變換要求，這是其它固體器件不能達到的。所以研制角度可變的液體棱鏡具有重要的技術價值和應用前景。

本專利設計出的可變頂角液體棱鏡，利用磁效應和獨特的結構實現頂角可變，可滿足一些光學儀器對棱鏡角度可變的要求，而且可根據需要改變棱鏡折射率，與現有固體型可變頂角棱鏡相比，具有結構簡單，成本低，易清潔，易安裝的特點，且大小尺寸可根據需要確定。

發明內容

技術問題：本發明的目的是設計一種頂角可連續變化的液體棱鏡，解決液體棱鏡頂角可變、棱鏡折射率可改變等問題。

技術方案：本發明的可變頂角液體棱鏡的結構包括固定框架、可動框架、透明玻璃、雙扭彈簧、彈性密封橡膠皮、橡膠底皮、橡膠波紋軟皮、圓弧形鐵質角度盤、可移動磁性擋柱、擋板指針和基底組成，其中，固定框架的一邊與可動框架的一邊由雙扭彈簧連接，固定框架的另一邊與可動框架的另一邊由橡膠波紋軟皮連接，在固定框架、可動框架和橡膠波紋軟皮構成的三角形棱柱的上表面蓋有一個活動橡膠皮蓋，方便灌裝和傾倒液體，在所述三角形棱柱的下表面設有一個橡膠底皮；透明玻璃分別設置在固定框架和可動框架上，由彈性密封橡膠皮密封，被密封的所述三角形棱柱舍的柱底和角度盤設置在基底上，角度盤圓心位于棱鏡頂角處，擋板指針與透明玻璃同厚度并固定在透明玻璃外側。

該液體棱鏡頂角上的磁性擋柱位于圓弧形鐵質角度盤的上方，便于控制和調節。可動框架的旋轉是通過磁性擋柱和圓弧形鐵質角度盤來控制，并由此確定液體棱鏡的角度。

所述的可變頂角液體棱鏡固定于基底之上，可動框架可繞轉軸轉動，在雙扭彈簧的彈力作用下，棱鏡頂角初始張角相對較大，轉動可動框架，使擋板指針所指角度小于所需角度，將磁性擋柱放置于圓弧形鐵質角度盤上所需角度的邊緣，以阻止擋板指針的返回，輕輕挪動磁性擋柱，使擋板指針恰好指在所需的角刻度上，當充入液體時，便構成了一個液體棱鏡。當需要改變棱鏡頂角大小時，通過挪動磁性擋柱，便可實現液體棱鏡頂角大小的調節。

有益效果：根據以上敘述可知，本發明具有如下特點:

本發明設計了一種頂角可變的液體棱鏡，相對現有固體棱鏡，具有頂角可變、棱鏡折射率可變（通過更換液體種類或濃度實現）、結構簡單、成本低，易清潔、易安裝、大小尺寸可根據需要確定等優點。

創新之處在于：

1）?利用液體可調屬性構成光學性質可調的棱鏡，具有頂角可變、棱鏡折射率可變的優點；

2）?利用磁性擋柱與圓弧形鐵質角度盤來實現液體棱鏡的頂角連續可變；

3）?棱鏡的頂角大小對應著可動框架上的擋板指針所指的刻度，角度精確且讀數方便；

4）?可根據需要更換不同折射率的液體，且方便灌注和清潔；

5）?利用雙扭彈簧的彈力作為可動框架的回復力。

附圖說明

圖1是可變頂角液體棱鏡的結構示意圖。

圖中有：固定框架1、透明玻璃2、雙扭彈簧3、彈性密封橡膠皮4、橡膠波紋軟皮5、橡膠底皮6、圓弧形鐵質角度盤7、磁性擋柱8、可動框架9、擋板指針10、活動橡膠皮蓋11、基底12。

具體實施方式