空心角錐組件制造技術

一種空心角錐組件，其特征是它由空心角錐（2）和鏡座（1）組成，所述的空心角錐（2）由三片具有反射面的相互垂直的平面鏡（21，22，23）組成，每一片平面鏡的一個粗磨邊與另一片平面鏡的反射面相互膠接；鏡座（1）由柱形底座（101）和固定板（102）組成，固定板（102）呈傾斜安裝在柱形底座（101）的上端面上，在固定板（102）上設有與任一平面鏡的兩個垂直的粗磨邊粘結用的相互垂直的兩個定位邊（12，13），柱形底座（101）的下端面上設有用于與儀器或支架連接用的螺孔（11）。本實用新型專利技術結構簡單，制造方便，使用過程中不會產生折射現象。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種光學零件，尤其是一種中心為空心有由三片平面鏡組成的角錐件，具體地說是一種空心角錐組件。
技術介紹
眾所周知，在傳統的光學測距儀器中，角錐是標準配件。角錐主要用來保持入射光與出射光的平行，不平行程度是角錐最主要的指標，可能就幾分或者幾秒(角度)。通常的角錐是實心的，具有三個互相垂直的拋光面，垂直的90°角需要很精密，利用光學材料的全反射性質，來實現光線的平行入射與出射，但是入射與出射都伴隨著折射過程。因為實心角錐三個面相互垂直的要求很高，所以，一般其加工制作難度比較大。
技術實現思路
本技術的目的是針對現有實心角錐存在的入射與出射都伴隨著折射過程導致精度下降的問題，設計一種僅利用三片平面鏡組成的空心角錐組件。本技術的技術方案是一種空心角錐組件,其特征是它由空心角錐2和鏡座I組成,所述的空心角錐2由三片具有反射面的相互垂直的平面鏡21，22，23組成，每一片平面鏡的一個粗磨邊與另一片平面鏡的反射面相互膠接；鏡座I由柱形底座101和固定板102組成，固定板102呈傾斜安裝在柱形底座101的上端面上，在固定板102上設有與任一平面鏡的兩個垂直的粗磨邊粘結用的相互垂直的兩個定位邊12，13，柱形底座101的下端面上設有用于與儀器或支架連接用的螺孔11。所述的膠接面的寬度不超過平面鏡厚度的1/4。所述的鏡座I的固定板102上設有點膠通孔103以加強平面鏡與固定板102的粘結力。所述的空心角錐2僅通過一片平面鏡上的兩個相互垂直的粗磨邊與鏡座2上對應的定位邊膠接相連，其他區域都不接觸，均為空隙。所述的兩個定位邊12，13的高度，即定位邊離固定板凹面的距離小于空心角錐中反射鏡的厚度。本技術的有益效果本技術公用三片反射平片膠接在一起，只要求三片單片的反射面平面度即可，同時使三個平片的反射面達到好的相互垂直精度，這樣，就由這三個反射平面構成了一個內部的、虛的角錐。該空心角錐可以避免光線的折射與吸收，對全光譜適應性很強。相對性價比將遠遠超過實心角錐。當空心角錐安裝到儀器中是，為保證其精度，一個重要的原則就是，保持三個相互垂直反射面的垂直精度，這可能要求整體使用空心角錐來保證任意一片反射平片不產生變化。反射平片間的垂直特性主要受外部壓力影響，例如鏡座材料與反射平片材料的不同熱膨脹系數造成的膨脹量不同，用連接膠固化時產生的收縮等等。因次本技術為了減小裝配空心角錐時的應力，設計了一種不增加應力的固定鏡座。這種鏡座是一種堅固的鏡座，在儀器中使用角錐時，可以有效地避免角錐由于溫度或振動產生的移動變形等。這種鏡座也保證可以很方便及牢固地固定在儀器中或者支架上。本技術結構簡單，制造方便，使用過程中不會出現折射現象，精度得到了提聞。附圖說明圖I是本技術的結構示意圖。圖2是圖I的低視圖。圖3是本技術的鏡座的結構示意圖。·圖4是本技術的平面鏡的結構示意圖。圖5是本技術的空心角的結構示意圖。具體實施方式以下結合附圖和實施例對本技術作進一步的說明。如圖1-4所示。一種空心角錐組件，它由空心角錐2和鏡座I組成，如圖I所示，所述的空心角錐2由三片具有反射面的相互垂直的平面鏡21，22，23組成(如圖4、5所示)，每一片平面鏡的一個粗磨邊與另一片平面鏡的反射面相互膠接；鏡座I由柱形底座101和固定板102組成，如圖3所示，固定板102呈傾斜安裝在柱形底座101的上端面上，在固定板102上設有與任一平面鏡的兩個垂直的粗磨邊粘結用的相互垂直的兩個定位邊12，13，柱形底座101的下端面上設有用于與儀器或支架連接用的螺孔11，如圖2所示。膠接面的寬度不超過平面鏡厚度的1/4。所述的鏡座I的固定板102上設有點膠通孔103以加強平面鏡與固定板102的粘結力。所述的空心角錐2僅通過一片平面鏡上的兩個相互垂直的粗磨邊與鏡座2上對應的定位邊膠接相連，其他區域都不接觸，均為空隙，所述的兩個定位邊12，13的高度，SP定位邊離固定板凹面的距離小于空心角錐中反射鏡的厚度如圖3。詳述如下本技術的空心角錐的主要功用是使入射光線與反射光線保持平行，它有三個相對的反射平面，相互之間保持精確的90°角。每個平面鏡均具有一個高精度的反射平面(該平面構成空心角錐)，與反射平面相對的一個不反光面以及連接兩個面之間的兩個粗磨面就是平面鏡的厚度。每片平面鏡有一個粗磨面與另一個平面鏡的反射面膠接，組成一個內部的、虛擬的角錐。為了獲得一個穩定可靠的反射棱鏡，三片反射平面鏡具有大于常規的厚度，厚一點的反射鏡有一個寬的粗磨面，這個粗磨面與另一片反射平面鏡的反射面之間有一個很窄的涂膠區域。三個反射平面鏡具備特殊的圓形特征。本技術的鏡座I是一個堅固的支座，利用特殊的兩個窄邊12、13與空心角錐中的一個反射平面鏡的反射面膠接，這樣可以極大減小空心角錐的安裝應力，同時，該鏡座底端有一個螺釘孔11，便于使用螺釘將角錐組件與儀器或支架連接，這樣的安裝方式可以減小在儀器中使用空心角錐時的移動誤差。本技術的重要特征就是避免了嚴格90°的要求，無論是角錐的邊，或者是粗磨面與反射面之間。三個平面反射鏡只需在反射面上有好的平面度即可，通過調試將三片反射鏡調整到具有很精確的相互垂直關系，并使用膠水將其相互膠接固定。空心角錐由三個單獨的反射平面鏡21、22、23膠接成精確的90°來實現其光學功能。但同時也帶來了一些隱患，膠水的使用會引起反射鏡的變形或者90°角度的彎曲，例如，在膠水固化過程中，會對涂膠部位的兩個平面產生影響，在其收縮過程中，膠水會把粗磨面拉向反射面，從而，引起反射面面型的變化，或者彼此之間90°角的微小變化，這些變化，會對角錐的平行反射性能產生大的破壞。為了降低這個影響，本實用瓣型提出了將三個反射鏡厚度的相對加大，并且，確保兩個反射鏡之間的膠水只覆蓋交界處很窄的一個區域(相對反射鏡本身的厚度)，這就可以使最終角錐的精度可以達到2秒(角度)以內。所用的 膠水最好是環氧樹脂膠，其他例如玻璃粉或者玻璃焊接料也可以使用。在特殊條件下使用的空心角錐，三個反射鏡最好選擇熔融石英或者精退火的耐熱玻璃，同時，鏡座應選用低熱膨脹系數的材料，如銦鋼等。本技術中提到的空心角錐的安裝鏡座，能夠在固定空心角錐的同時，不再引入更多的應力，從而對空心角錐的光學性能不會產生影響。并且，在精密測量距離的應用中，使用這種鏡座也能有效減小角錐的輕微波動，從而提高測量距離的精度。同時，本技術的鏡座能方便使用者將空心角錐安裝在儀器或支架上。本技術的使用方法如下首先，在夾具上將三片反射平面鏡膠接，膠接后圖5所示，利用一個反射平面鏡上的側邊如231或232，與另一個反射平片的反射面如233相互膠接，涂膠區域相對側邊231或232較窄。每一個平面鏡僅有一個側邊231或232與另一片的反射面233相互膠接，每一個平面鏡僅有一個反射面與另一片的側邊膠接。使用ZYGO干涉儀實時監測空心角錐的反射波前，并使用夾具實時調整，達到3秒甚至更高的精度。第二步，利用角錐中的一個平片的側邊，未參與膠合的部分與鏡座I對應的區域進行膠接，如231邊和12。膠合區域也是同樣相對窄的設定。角錐與鏡座之間僅依靠兩個側邊相互膠接，其他部門均不接觸。本技術未涉及部分均與現有技術相同或可采本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種空心角錐組件，其特征是它由空心角錐（2）和鏡座（1）組成，所述的空心角錐（2）由三片具有反射面的相互垂直的平面鏡（21，22，23）組成，每一片平面鏡的一個粗磨邊與另一片平面鏡的反射面相互膠接；鏡座（1）由柱形底座（101）和固定板（102）組成，固定板（102）呈傾斜安裝在柱形底座（101）的上端面上，在固定板（102）上設有與任一平面鏡的兩個垂直的粗磨邊粘結用的相互垂直的兩個定位邊（12，13），柱形底座（101）的下端面上設有用于與儀器或支架連接用的螺孔（11）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：杜兵強，
申請(專利權)人：茂萊南京儀器有限公司，
類型：實用新型
國別省市：