專利名稱：高轉(zhuǎn)角精度的五角棱鏡組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)元件，具體涉及一種由五角棱鏡和光楔組成的復(fù)合光學(xué)組件，特別適合在建筑行業(yè)的光學(xué)工具，如掃平儀、垂準(zhǔn)儀、準(zhǔn)直儀、測距儀、探像器等儀器中使用。
背景技術(shù)：
五角棱鏡作為反射棱鏡的一種，由兩個(gè)互成45°的反射平面構(gòu)成，具有雙平面反射鏡組所具有的全部特性和直角反射棱鏡可使光軸改變90°的特性，它和直角棱鏡相比較，在主截面內(nèi)光線偏轉(zhuǎn)角度只與兩反射面的夾角有關(guān)，而與入射角無關(guān)，因而被廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)的光學(xué)檢測儀器中，如掃平儀、垂準(zhǔn)儀、準(zhǔn)直儀、測距儀、探像器及其它測量儀器中。
在計(jì)算反射棱鏡的外形尺寸和象差時(shí)，可以把它展開成平行平板玻璃來考慮，為了保證光學(xué)系統(tǒng)的性能和成象質(zhì)量，展開后的平板玻璃，入射和出射的兩表面必須嚴(yán)格平行，然而由于加工中的誤差，棱鏡的幾何形狀與理想形狀有差異，展開成平板玻璃后，入射面和出射面不再保持平行，由此帶來的誤差可分解為第一光學(xué)平行差和第二光學(xué)平行差，而位于主截面內(nèi)的誤差被稱為第一光學(xué)平行差，它直接影響到直角棱鏡的轉(zhuǎn)角精度。可見，棱鏡表面的傾斜度(光學(xué)平行差大小)將直接決定測量精確度，一般精度的五角棱鏡，其精度在3′～5′，成本較低，為了得到高精度的90°轉(zhuǎn)角(5″之內(nèi))，一般有兩種方法①直接由光學(xué)加工而得到秒級的五角棱鏡，這種方法成本較高，提高了數(shù)倍；②由光楔修正。所謂光楔是光學(xué)系統(tǒng)中對光線小角度偏折的元件。在五角棱鏡中，由于兩直角平面的夾角不等于90°，運(yùn)用展開法展開五角棱鏡后，將等效于一個(gè)楔形玻璃板，因而可以選用一個(gè)楔角較大的光楔與其配合，旋轉(zhuǎn)光楔以修正五角棱鏡中的第一光學(xué)平行差，達(dá)到提高轉(zhuǎn)角精度的目的。
在上述兩種提高五角棱鏡測量精度的方法中，前者成本較高，加工不易實(shí)現(xiàn)，因而人們也常選用后者(光楔修正法)，然而要將五角棱鏡與光楔相配合，需要旋轉(zhuǎn)光楔至合適的角度，組成光楔對，現(xiàn)有技術(shù)中，是將光楔設(shè)置在一可旋轉(zhuǎn)調(diào)整的金屬基座上，然后與五角棱鏡一同被設(shè)于測量儀器內(nèi)，校正時(shí)，旋轉(zhuǎn)金屬基座，調(diào)整光楔的方向，使誤差得到補(bǔ)償，以達(dá)到使用要求。上述方式基本能實(shí)現(xiàn)光楔修正法的修正目的，但由于五角棱鏡與光楔為分體結(jié)構(gòu)，需要在安裝校正時(shí)在儀器內(nèi)對固定光楔的金屬基座進(jìn)行調(diào)整，安裝難度增大；另一方面，光楔需與帶有旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的金屬基座配套使用，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大，使被安裝的儀器體積也隨之變大。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的是提供一種高轉(zhuǎn)角精度的五角棱鏡組，通過使用該五角棱鏡組，使測量儀器的測量精度提高，且安裝體積小，使用方便，成本低。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種高轉(zhuǎn)角精度的五角棱鏡組，包括五角棱鏡，還包括有一個(gè)光楔，所述光楔通過粘合劑與五角棱鏡中的入射面或出射面粘合固定。
上述技術(shù)方案中，所述光楔的楔角大于五角棱鏡的等效光楔的楔角。
優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述光楔與五角棱鏡中的出射面粘合固定。
上述技術(shù)方案中，五角棱鏡是一種常見的光學(xué)元件，從理論上來說，入射光經(jīng)過五角棱鏡內(nèi)的兩次反射后，以相對于入射方向旋轉(zhuǎn)90°后自出射面射出，然而由于入射面與出射面在加工時(shí)的誤差，實(shí)際的五角棱鏡可以等效為一光楔，使入射光的轉(zhuǎn)角不能嚴(yán)格等于90°。因而，需利用光楔對其修正，以提高測量精度。其修正方式為，通過對五角棱鏡用光學(xué)中的展開法(在棱鏡主截面內(nèi)，按反射面的順序，依次作棱鏡的像，從而依次展開)進(jìn)行測量時(shí)，由于入射光軸與出射光軸的夾角不等于90°，因而展開后的五角棱鏡成一楔形的玻璃平板，所述光楔的楔角大于該楔形的玻璃平板構(gòu)成的光楔的楔角，以對應(yīng)的入射光軸或是出射光軸為轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)光楔，修正五角棱鏡的第一光學(xué)平行差，并將調(diào)整好后的光楔與五角棱鏡的入射面或是出射面之一相粘合，構(gòu)成符合精度要求的五角棱鏡組，使用時(shí)，只要將該五角棱鏡組裝入測量儀器內(nèi)便可。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)是1.由于本實(shí)用新型將與五角棱鏡展開后的楔形玻璃平板相匹配的光楔粘合于五角棱鏡的一個(gè)工作面上(入射面或出射面)，從而使該五角棱鏡的第一光學(xué)平行差得到了修正，在使用時(shí)，只需將本實(shí)用新型直接設(shè)置于測量儀器中便可，用一般精度、低成本的五角棱鏡加上低成本的光楔可以獲得高精度、高成本的五角棱鏡組；2.本實(shí)用新型與五角棱鏡和安裝在帶有旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的金屬支架的光楔的組合相比，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，使用更為方便。


附圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為圖1的左視圖。
其中1、五角棱鏡 2、光楔 3、入射面；4、出射面。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例一參見附圖1、2所示，一種高轉(zhuǎn)角精度的五角棱鏡組，包括一五角棱鏡1與一光楔2，所述光楔2通過粘合劑與五角棱鏡中的出射面4粘合固定。
安裝時(shí)，由于五角棱鏡展開后形成一楔形玻璃平板，因此可將其看作為一已存在的光楔，選擇一楔角大于該楔形玻璃平板的楔角的光楔，將光楔繞五角棱鏡的出射光軸為轉(zhuǎn)軸，使出射光軸得到修正，然后將光楔粘合于五角棱鏡的出射面上，獲得本實(shí)施例的五角棱鏡組?？蛇m用于各類掃平儀、垂準(zhǔn)儀、準(zhǔn)直儀、測距儀、探像器及其它測量儀器中。
實(shí)施例二一種高轉(zhuǎn)角精度的五角棱鏡組，包括五角棱鏡和光楔，所述光楔通過粘合劑與五角棱鏡中的入射面粘合固定。
權(quán)利要求1.一種高轉(zhuǎn)角精度的五角棱鏡組，包括五角棱鏡[1]，其特征在于還包括有一個(gè)光楔[2]，所述光楔[2]通過粘合劑與五角棱鏡中的入射面[3]或出射面[4]粘合固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高轉(zhuǎn)角精度的五角棱鏡組，其特征在于所述光楔[2]的楔角大于五角棱鏡[1]的等效光楔的楔角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高轉(zhuǎn)角精度的五角棱鏡組，其特征在于所述光楔[2]與五角棱鏡中的出射面[4]粘合固定。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高轉(zhuǎn)角精度的五角棱鏡組，包括五角棱鏡，其特征在于還包括有一個(gè)光楔，所述光楔通過粘合劑與五角棱鏡中的入射面或出射面粘合固定。本實(shí)用新型通過將調(diào)整好角度的光楔與五角棱鏡粘合固定的組合，實(shí)現(xiàn)對五角棱鏡第一光學(xué)平行差的修正，用一般精度、低成本的五角棱鏡加上低成本的光楔可以取代高精度、高成本的五角棱鏡，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單，體積小，適用于各類測量儀器中。
文檔編號G02B5/04GK2935182SQ20062007628
公開日2007年8月15日 申請日期2006年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月8日
發(fā)明者鄧明軒 申請人:蘇州福田激光精密儀器有限公司