专利名称：分体式空心五棱镜的制作方法
技术领域：
本发明属于光学五棱镜技术领域，具体涉及一种分体式空心五棱镜。
背景技术：
当整体式五棱镜的通光口径增大时，由于光线在玻璃中的光程增大，因此玻璃对光能的吸收增大，当通光口径为Φ 50mm时，光能的损耗已很显著，因此玻璃五棱镜一般制成通光口径为Φ 30mm左右，不适用于要求通光口径较大的场合。五棱镜两反射面的位置度要求有两条两反射面成准确的45°夹角；两反射面垂直于同一平面，此项要求常称为“塔差”；玻璃五棱镜由于用整块玻璃制成，两反射面既要保证45°夹角，又要保证垂直于同一平面，工艺上是很困难的，因此一般的玻璃五棱镜往往对 “塔差”的要求不够严格，这带来两个问题(1)只能保证90°转角的准确度，在与90°转角平面相垂直的平面内，出射光与入射光的平行度是难以保证的。实测多块玻璃五棱镜，90° 转角误差为“角秒”级，垂直面内出射光与入射光的平行度往往是“角分”级，因此不能用于与90°转角平面相垂直平面内也要求出射光与入射光平行的场合。( 五棱镜位置偏转时 90°转角不变，是从原理而言，工程上要实现不变，其保证条件是严格的反射面“塔差”，因此很多玻璃五棱镜位置偏转时，90°转角实际是变化的，而一般五棱镜的技术要求却没有要求当五棱镜底座贴住平板摆动时，自准直像的变化量。因此对五棱镜的技术要求，只规定90°转角误差是不够的，还应要求与90°转角平面相垂直的平面内，出射光与入射光的平行度；以及当五棱镜偏转一定角度时，通过五棱镜的自准直像的变化量。玻璃五棱镜很难适应大通光口径的使用情况，也不适应与90°转角相垂直平面内要求出射光与入射光平行的使用情况，还难以保持五棱镜偏转时，自准直像严格不变。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分体式空心五棱镜，可以满足通光口径较大的场合， 同时，可以实现在五棱镜偏转时，反射光的位置变化很小，以及在与90°的垂直平面内出射光与入射光平行。本发明的技术方案如下一种分体式空心五棱镜，它包括基座、两个反射镜以及两个镜座，其中两个反射镜分别固定安装在方形平板结构的两个镜座上，两个镜座上安装有反射镜的反射工作面相对成45°夹角地固定在基座上，且保证镜座上反射镜的反射工作面精确与基座上平面垂直，基座上固定有上下两端开口方形盒体结构的壳体，且在壳体相邻的两侧壁上开有通光孔，且两侧壁上的通光孔分别对着两个镜座上反射镜的反射工作面。所述的壳体上端带有阶梯楞，盖板为平板结构，并匹配固定安装在壳体上端的阶梯楞上。所述的壳体相邻两侧壁上的通光孔的中心在同一水平面上。所述的壳体相邻两侧壁上的通光孔的中心分别与两个镜座上反光镜的中心重合。
所述的反射镜为平面度0. 02um 0. 04um的平晶镀全反射膜镜。所述的基座或镜座或壳体采用9Crl8马氏不锈钢制成。所述的基座或镜座或壳体采用淬火硬度HRc58 62处理，以及淬火后液氮处理。本发明的显著效果在于本发明所述的一种分体式空心五棱镜中两反射面间的介质为空气，不存在玻璃内长光程的光能吸收损耗，因此可以制成较大的通光口径，容易捕捉目标；该五棱镜既能保证90°转角准确度，又能保证与90°转角平面相垂直的平面内，出射光与入射光的平行度，两者能达到相近的准确度，扩大了应用范围；当五棱镜位置偏转时，能显著减小自准直像的变化量；当自准直仪通过五棱镜与平面镜自准直，五棱镜基座底基面贴住平板摆动士5°时，自准直仪检测值的变化量小于士1"；该五棱镜的基座、壳体、 镜座采用用9Crl8马氏体不锈钢制成，淬火硬度HRc58 62，经液氮低温稳定处理，耐磨，防锈。
图1为本发明所示的一种分体式空心五棱镜立体结构图；图中1、基座；2、壳体；3、反射镜；4、镜座；5、盖板。
具体实施例方式下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。如图1所示，一种分体式空心五棱镜，包括基座1、反射镜3以及镜座4，其中，平面度为0. 02um 0. 04um的平晶镀全反射膜的反光镜3固定安装在方形平板结构的镜座4上， 两个镜座4中安装有反射镜3的工作面相对成45°夹角，并精确垂直固定在平板结构的基座1平面上，壳体2为上端带有阶梯楞、下端开口的方形盒体，且在壳体2相邻的两侧壁上开有中心在同一水平面的通光孔，壳体2固定在基座1上，且保证壳体2相邻两边的通光孔的中心分别与两个镜座4上反光镜3的中心重合，盖板5为平板结构，并匹配固定安装在壳体2上端的阶梯楞上；基座1、壳体2以及镜座4均采用在淬火硬度HRc58 62、淬火后液氮处理9Crl8马氏体不锈钢制成。
权利要求
1.一种分体式空心五棱镜，其特征在于它包括基座(1)、两个反射镜(3)以及两个镜座G)，其中两个反射镜(3)分别固定安装在方形平板结构的两个镜座(4)上，两个镜座 (4)上安装有反射镜(3)的反射工作面相对成45°夹角地固定在基座(1)上，且保证镜座 (4)上反射镜(3)的反射工作面精确与基座(1)上平面垂直，基座(1)上固定有上下两端开口方形盒体结构的壳体O)，且在壳体⑵相邻的两侧壁上开有通光孔，且两侧壁上的通光孔分别对着两个镜座(4)上反射镜(3)的反射工作面。
2.根据权利要求1所述的一种分体式空心五棱镜，其特征在于所述的壳体(2)上端带有阶梯楞，盖板(5)为平板结构，并匹配固定安装在壳体(2)上端的阶梯楞上。
3.根据权利要求1所述的一种分体式空心五棱镜，其特征在于所述的壳体(2)相邻两侧壁上的通光孔的中心在同一水平面上。
4.根据权利要求1所述的一种分体式空心五棱镜，其特征在于所述的壳体(2)相邻两侧壁上的通光孔的中心分别与两个镜座(4)上反光镜(3)的中心重合。
5.根据权利1 4所述的任意一种分体式空心五棱镜，其特征在于所述的反射镜(3) 为平面度0. 02um 0. 04um的平晶镀全反射膜镜。
6.根据权利1 4所述的任意一种分体式空心五棱镜，其特征在于所述的基座(1)或镜座(4)或壳体(2)采用9Crl8马氏不锈钢制成。
7.根据权利要求6所述的一种分体式空心五棱镜，其特征在于所述的基座(1)或镜座(4)或壳体( 采用淬火硬度HRc58 62处理，以及淬火后液氮处理。
全文摘要
本发明涉及光学五棱镜技术领域，具体公开了一种分体式空心五棱镜。该分体式空心五棱镜，两个反射镜固定安装在方形平板结构的两个镜座上，两个镜座上安装有反射镜的反射工作面相对成45°夹角地固定在基座上，且保证镜座上反射镜的反射工作面精确与基座上平面垂直。该五棱镜不存在玻璃内长光程的光能吸收损耗，可制成较大的通光口径，同时，既能保证90°转角准确度，又能保证与90°转角平面相垂直的平面内，出射光与入射光的平行度，两者能达到相近的准确度；当五棱镜位置偏转时，能显著减小自准直像的变化量；当自准直仪通过五棱镜与平面镜自准直，五棱镜基座底基面贴住平板摆动±5°时，自准直仪检测值的变化量小于±1″。
文档编号G02B1/10GK102360111SQ20111032535
公开日2012年2月22日 申请日期2011年10月24日 优先权日2011年10月24日
发明者孙方金, 张俊杰, 张忠武, 李永刚, 王强 申请人:中国运载火箭技术研究院, 北京航天计量测试技术研究所