專利名稱：分離式圓束偏器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型棱鏡組，屬工程光學(xué)反射棱鏡分支。
在現(xiàn)有的反射棱鏡中，常見的像旋轉(zhuǎn)器有道威棱鏡和別漢棱鏡，前者只能用于平行光路，后者則還可用在會(huì)聚光路中。此類棱鏡的出射光軸必須與入射光軸重合，并且其反射面的數(shù)目必須是奇數(shù)。將棱鏡取名為像旋轉(zhuǎn)器是由于當(dāng)棱鏡繞光軸轉(zhuǎn)θ角時(shí)，在物體不動(dòng)的情況下，圖像將繞同一軸線轉(zhuǎn)動(dòng)2θ角，此外，像旋轉(zhuǎn)器還具有兩個(gè)特點(diǎn)(1)圖像只在一個(gè)方向上反轉(zhuǎn)。(2)棱鏡具有單向光束偏折器的特性。因此像旋轉(zhuǎn)器同時(shí)也是單向正像器和單向光束偏折器(單向束偏器)。如果道威棱鏡和別漢棱鏡的某一個(gè)反射面為一對(duì)成90°交角的屋脊面所取代，那么這兩塊棱鏡便對(duì)應(yīng)地變成了道威屋脊棱鏡和別漢屋脊棱鏡。此類棱鏡屬于圓對(duì)稱光束偏折器，簡(jiǎn)稱圓束偏器，它們?cè)诔上穹矫婢哂欣@光軸方向上的圓對(duì)稱性質(zhì)。由于某些結(jié)構(gòu)上的原因，這里只考慮出射光軸與入射光軸同向并且共軸的圓束偏器。這種圓束偏器的反射面的數(shù)目必須是偶數(shù)。將棱鏡取名為圓束偏器是由于當(dāng)棱鏡繞與光軸相垂直的平面內(nèi)的一根任意方向的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)α角時(shí)，在入射平行光束方向不變的情況下，其對(duì)應(yīng)的出射平行光束將繞同一軸線轉(zhuǎn)動(dòng)2α角。由于這種類型的棱鏡使物像關(guān)系在兩個(gè)方向上均發(fā)生反轉(zhuǎn)，因此在系統(tǒng)中兼有正像的作用。所以這種整體式圓束偏器同時(shí)也是一個(gè)雙向正像器和雙向束偏器。
上述關(guān)系表明，兩個(gè)共軸的像旋轉(zhuǎn)器繞光軸相對(duì)偏轉(zhuǎn)90°后，便可以構(gòu)成一個(gè)分離式圓束偏器。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種既有更多的光學(xué)功能，又加工簡(jiǎn)便的棱鏡組——分離式圓束偏器。
本實(shí)用新型的目的是由下述方案來(lái)實(shí)現(xiàn)由兩個(gè)像旋轉(zhuǎn)器繞光軸X相對(duì)偏轉(zhuǎn)90°而構(gòu)成一個(gè)分離式圓束偏器——兩個(gè)棱鏡可作為一個(gè)整體一起繞與光軸X相垂直的平面內(nèi)的一根任意方向的軸線Y或Z轉(zhuǎn)動(dòng)，必要時(shí)，其中的一個(gè)棱鏡也可單獨(dú)地繞光軸X相對(duì)另一個(gè)棱鏡轉(zhuǎn)動(dòng)。


圖1為道威棱鏡組構(gòu)成的分離式圓束偏器，圖中1、2為道威棱鏡。
圖2、圖3表示道威棱鏡組分離式圓束偏器的機(jī)械結(jié)構(gòu)與傳動(dòng)。圖3為圖2的A－A剖視圖。當(dāng)作為圓束偏器時(shí)，可通過(guò)兩對(duì)蝸桿蝸輪付6、7和13、14使整個(gè)棱鏡組分別繞Z軸和Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)作為三自由度全視場(chǎng)穩(wěn)像時(shí)，則還可通過(guò)齒輪5使其中的一個(gè)棱鏡繞光軸X相對(duì)另一個(gè)棱鏡轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖4為別漢棱鏡組構(gòu)成的分離式圓束偏器，圖中15、16為別漢棱鏡。
圖5為立方棱鏡組構(gòu)成的分離式圓束偏器，圖中17、18為立方棱鏡。
后二種分離式圓束偏器的機(jī)械結(jié)構(gòu)與傳動(dòng)和圖2、圖3類同。
圖1所示的分離式圓束偏器，兩個(gè)道威棱鏡繞光軸X相互偏轉(zhuǎn)90°而成，圖4和圖5與此類同。
上述關(guān)于棱鏡的組合原則適用于一切類型的像旋轉(zhuǎn)器棱鏡。
與整體式圓束偏器相比較，本實(shí)用新型即分離式圓束偏器具有更多的光學(xué)功能和棱鏡加工簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的主要功能是穩(wěn)像和掃描。在穩(wěn)像方面，由于棱鏡組具有圓束偏器的性質(zhì)，可用于穩(wěn)定光軸；而其中一個(gè)棱鏡單獨(dú)作用時(shí)，該棱鏡組又具有像旋轉(zhuǎn)器的特性，可用于穩(wěn)定像傾斜，因此它是一個(gè)可作三自由度全視場(chǎng)穩(wěn)像用的純光學(xué)像補(bǔ)償器。在掃描方面，它與整體式圓束偏器大致相同，在結(jié)構(gòu)允許的條件下可以保證大角度的雙向掃描，而本方案在實(shí)現(xiàn)雙向掃描的結(jié)構(gòu)型式上更具多樣化。
圖2、圖3中3－外套筒、4－蓋板、8、10－軸頸、9－支承、11－螺栓、12底座。
權(quán)利要求1.一種分離式圓束偏器，由兩塊像旋轉(zhuǎn)器構(gòu)成，其特征在于用兩個(gè)像旋轉(zhuǎn)器繞光軸X相對(duì)偏轉(zhuǎn)90°而構(gòu)成一個(gè)分離式圓束偏器-兩個(gè)棱鏡作為一個(gè)整體一起繞與光軸X相垂直的平面內(nèi)的一根任意方向的軸線Y或Z轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)施二自由度的雙向掃描。
2.如權(quán)利要求1所述的分離式圓束偏器，其特征在于必要時(shí)還可以使其中的一個(gè)棱鏡單獨(dú)地繞光軸X相對(duì)另一個(gè)棱鏡轉(zhuǎn)動(dòng)，以作為一種三自由度全視場(chǎng)穩(wěn)像用的純光學(xué)補(bǔ)償器。
專利摘要本實(shí)用新型為一種新型棱鏡組，即在整體式圓束偏器的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出一種分離式圓束偏器。它將兩個(gè)像旋轉(zhuǎn)器繞光軸X偏轉(zhuǎn)90°而構(gòu)成。與整體式圓束偏器相比，它兼?zhèn)湎裥D(zhuǎn)器和圓束偏器二者的特性，因而具有更多的光學(xué)功能，且加工簡(jiǎn)便。采用本方案可作三自由度全視場(chǎng)穩(wěn)像用的純光學(xué)像補(bǔ)償器；同時(shí)在結(jié)構(gòu)允許的條件下可以保證大角度的雙向掃描，并在實(shí)現(xiàn)雙向掃描的結(jié)構(gòu)形式上更具多樣化。
文檔編號(hào)G02B5/04GK2168263SQ9320797
公開日1994年6月8日 申請(qǐng)日期1993年4月2日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月2日
發(fā)明者連銅淑 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)