[發(fā)明專利]空氣介質分體式金屬直角棱鏡

有效

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• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN103513308A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設計）人: 王蕾;李永剛;王強;張俊杰;趙功偉
• 申請（專利權）人: 北京航天計量測試技術研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G02B5/04
• 分類號: G02B5/04;G02B7/182
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 莫丹

技術領域

本發(fā)明屬于幾何量角度測量領域，涉及一種角度測量用三棱鏡，特別涉及一種分體組裝式金屬直角棱鏡。?

背景技術

通常使用自準直原理的角度測試儀器進行測量工作時,一般采用平面鏡或玻璃直角棱鏡作為目標反光鏡。?

使用平面鏡作為目標反光鏡時，反光鏡材質一般為玻璃或金屬制成，采用玻璃反光面鍍膜或金屬反光面研磨的形式制作。為了進行自準直測量，測試儀器光軸中心必須在俯仰和方位兩個方向都與平面鏡反光面垂直，為了減小測量誤差，還需要測試儀器光軸中心與反光面中心重合,這就使得測試變得復雜困難，遠距離測試時更難實現(xiàn)。?

使用直角棱鏡作為目標反光鏡，材質一般為兩反光面夾角90°的整體玻璃制成，90°夾角兩反光面鍍全反射膜做為工作面。其特點是在與棱鏡棱線垂直方向為角度非敏感方向，而在與棱線水平方向為角度敏感方向，測試時儀器光軸只要與棱鏡棱線垂直，在兩反光面中心±30°范圍內即可進行角度測量，且測試誤差較小。但是整體式玻璃棱鏡存在一定的局限性：（1）測試儀器發(fā)出的平行光線沿光軸出射，通過斜面玻璃經(jīng)棱鏡90°夾角反射面反射返回，但是光線傳播途徑是從空氣介質到玻璃介質，經(jīng)過兩反射面反射再從玻璃介質中返回到空氣介質中，由于傳播介質的不同使得光能損失增大，成像的清晰度下降；（2）為了保證測試儀器返回光清晰減少測試誤差，棱鏡兩反射面90°夾角的偏差不能大于±2″，同時對平面度也有嚴格要求，整體式玻璃棱鏡同時滿足這兩項要求使得其加工制造工藝難度很大，造價很高；（3）整體式玻璃棱鏡三個面（兩反光面與斜面）應同時垂直一個平面，否則會造成“塔差”，“塔差”會對測試的角度產(chǎn)生一定的影響；（4）棱鏡的斜面為玻璃面也存在一定的反光，測試時會發(fā)生兩個返回像，誤導測試者，易造成測試錯誤。?

發(fā)明內容

本發(fā)明針對玻璃整體式直角棱鏡的局限性提出一種空氣介質分體式金屬直角棱鏡，以提高了測量精度，降低了制造成本，改善和擴展使用范圍。?

本發(fā)明所述的一種空氣介質分體式金屬直角棱鏡，它采用分體式金屬反光結構，包括反光鏡一和反光鏡二，所述的反光鏡一截面為直角梯形，所述的反光鏡二截面為三角形；反光鏡一的直角邊與反光鏡二的一邊垂直，通過裝配螺釘依次穿過反光鏡二和反光鏡一，調整安裝角度使反光鏡一和反光鏡二的兩金屬反射面組成空心90°棱鏡；所述的反光鏡一和反光鏡二材料為9Cr18，通過研磨保證其金屬反光面平面度不大于0.05μm。?

如上所述的一種空氣介質分體式金屬直角棱鏡，其所述的反光鏡一的直角邊與反光鏡二的一邊垂直，垂直度誤差不大于2″；所述的反光鏡二（2）上延伸出與安裝基座連接的支腿。?

本發(fā)明所述的另一種空氣介質分體式金屬直角棱鏡，它采用分體式金屬反光結構，包括反光鏡三和反光鏡四，所述的反光鏡三截面為梯形，所述的反光鏡四截面為直角三角形；反光鏡四的直角邊與反光鏡三的梯形底邊垂直，通過裝配螺釘依次穿過反光鏡三和反光鏡四，調整安裝角度使反光鏡三和反光鏡四的兩金屬反射面組成空心90°棱鏡；所述的反光鏡三和反光鏡四材料為9Cr18，通過研磨保證其金屬反光面平面度不大于0.05μm。?

如上所述的一種空氣介質分體式金屬直角棱鏡，其所述的反光鏡四的直角邊與反光鏡三的梯形底邊垂直，垂直度誤差不大于2″；反光鏡四（5）上延伸出與安裝基座連接的支腿。?

本發(fā)明與現(xiàn)有玻璃直角棱鏡相比，其優(yōu)點在于：（1）兩反光鏡組合安裝，反光面之間為空氣介質，成像清晰度大大提高。（2）棱鏡主體選用不銹鋼金屬材料，變型系數(shù)小且防銹蝕能力高，維護保養(yǎng)簡單。（3）分體式結構使反射面平面度、反射面的角度和“塔差”誤差項相互分離，棱鏡制造工藝易于實現(xiàn)，精度指標便于提高。（4）與安裝基座做成一體，可加大反光面，且易于安裝和維護，拓寬了應用范圍。?

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的一種空氣介質分體式金屬直角棱鏡結構示意圖；?

圖2為圖1的剖視圖；?

圖3為本發(fā)明所述的另一種空氣介質分體式金屬直角棱鏡結構示意圖；?

圖4為圖3的剖視圖；?

圖中：1.反光鏡一；2.反光鏡二；3.裝配螺釘；4.反光鏡三；5.反光鏡四。?

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明所述的一種空氣介質分體式金屬直角棱鏡作進一步描述。?

實施例1?

本發(fā)明所述的一種空氣介質分體式金屬直角棱鏡，它采用分體式金屬反光結構，包括反光鏡一1和反光鏡二2，所述的反光鏡一1截面為直角梯形，所述的反光鏡二2截面為三角形；?