專利名稱：光學(xué)水準(zhǔn)補償器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種下反射方式的光學(xué)水準(zhǔn)補償器，可實現(xiàn)二維水平自動補償，屬于 光學(xué)測量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高精度鉛垂和高精度水平光線的獲取需要借助補償裝置來實現(xiàn)，目前補償方法主 要有吊絲(CN01224197. 0)，重力懸掛(CN200720192542. 9)，電子伺服(CN200720093067)， 光學(xué)安平(CN200820231704.X)等方法，本發(fā)明涉及的光學(xué)水準(zhǔn)補償器為液體光學(xué)自動補 償方式，不同于以往的方法，采用上平面透鏡直接與直角棱鏡粘接，下平面透鏡與等腰反射 棱鏡粘接，兩平面透鏡之間注入液體，利用光線在其中折射與反射的匹配關(guān)系，實現(xiàn)了一維 水平補償及液體難以實現(xiàn)的二維光學(xué)補償，同時利用棱鏡反射平移結(jié)構(gòu)避免了單層液體補 償光路中的入射光與出射光的重疊，減小了對液體的入射角，有利于提高儀器的精度及補 償范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種光學(xué)水準(zhǔn)補償器。該裝置能夠補償?shù)羲疁?zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)因殼 體擺放不平或低頻小角度傾斜干擾造成的水平指向光線對水平面的偏離，亦可補償?shù)粲蓺?體傾斜造成的水平出射光線在水平面內(nèi)的擺動角位移，進而實現(xiàn)高精度二維水平補償。本發(fā)明的技術(shù)方案是本發(fā)明提供一種光學(xué)水準(zhǔn)補償器，其特殊之處在于光學(xué)水 準(zhǔn)補償器由等腰反射棱鏡、下平面透鏡、折射液、上平面透鏡、直角棱鏡和殼體組成。上述的下平面透鏡的下表面粘接等腰反射棱鏡，上平面透鏡的上表面粘接直角棱 鏡，兩平面透鏡平行放置，之間注入折射液，液體自然表面與上平面透鏡相分離，由殼體密 封。上述的折射液的折射率范圍大于1. 49小于等于1. 5。上述入射光線垂直等腰反射棱鏡底面入射，向下透過折射液進入等腰反射棱鏡 中，折轉(zhuǎn)后從折射液自下向上出射，再經(jīng)直角棱鏡反射成水平出射光線。本發(fā)明光路可逆光路使用。本發(fā)明能夠解決的主要技術(shù)問題及其積極效果是1、實現(xiàn)了單層液體的水平補償功能。2、避免了分光能量損失。3、光路結(jié)構(gòu)緊湊利于體積小型化設(shè)計。4、結(jié)構(gòu)簡單，無倍率元件，利于精度的提高。5、可應(yīng)用于以水平指向為目的的平行光管、攝像機和激光水準(zhǔn)儀中，為系統(tǒng)提供 高精度的定向補償。6、可逆光路使用。


附圖為光學(xué)水準(zhǔn)補償器結(jié)構(gòu)示意圖；附圖標(biāo)號說明1_等腰反射棱鏡；2-棱鏡反射面；3-棱鏡反射面；4-等腰反射棱 鏡底面；5-粘接處；6-下平面透鏡；7-折射液；8-液體自然表面；9-上平面透鏡；10-直角 棱鏡；U-水平出射光線；12-光線；13-入射光線；14-殼體；
具體實施例方式如圖所示，本發(fā)明光學(xué)水準(zhǔn)補償器由等腰反射棱鏡(1)、下平面透鏡(6)、折射液 (7)、上平面透鏡(9)、直角棱鏡(10)和殼體(14)組成。下平面透鏡(6)的下表面粘接等 腰反射棱鏡(1)，上平面透鏡(9)的上表面粘接直角棱鏡(10)，兩平面透鏡平行放置，之間 注入折射液(7)，液體自然表面(8)與上平面透鏡(9)相分離，由殼體(14)密封，入射光線 (13)垂直等腰反射棱鏡底面(4)入射，向下透過折射液(7)進入等腰反射棱鏡(1)中，折轉(zhuǎn) 后從折射液(7)自下向上出射成光線(12)，再經(jīng)直角棱鏡(10)反射成水平出射光線(11)。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)水準(zhǔn)補償器，主要用于水平指向的光學(xué)系統(tǒng)中的自動光學(xué)補償，其特征在 于下平面透鏡(6)的下表面粘接等腰反射棱鏡(1)，上平面透鏡(9)的上表面粘接直角棱 鏡(10)，兩平面透鏡平行放置，之間注入折射液(7)，液體自然表面(8)與上平面透鏡(9) 相分離，由殼體(14)密封，入射光線(1 垂直等腰反射棱鏡底面(4)入射，向下透過折射 液(7)進入等腰反射棱鏡(1)中，折轉(zhuǎn)后從折射液(7)自下向上出射成光線(12)，再經(jīng)直角 棱鏡(10)反射成水平出射光線(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)水準(zhǔn)補償器中的下平面透鏡(6)的下表面粘接等腰棱 鏡(1)，其粘接處(5)位于等腰反射棱鏡(1)邊緣，中部透光且留有空氣夾層，用于全反射， 棱鏡反射面(2)和棱鏡反射面(3)與等腰反射棱鏡底面的夾角都為30°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)水準(zhǔn)補償器中的等腰反射棱鏡(1)，棱鏡反射面(2)和 棱鏡反射面C3)兩者之一為屋脊反射面時，可實現(xiàn)二維水平補償，消除殼體繞水平出射光 線(11)方向轉(zhuǎn)動傾斜造成的出射光線在水平面內(nèi)的擺動角位移。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)水準(zhǔn)補償器中的等腰反射棱鏡(1)，棱鏡反射面(2)和 棱鏡反射面(3)都為非屋脊反射面時，可實現(xiàn)水平一維補償。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)水準(zhǔn)補償器可逆光路使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)水準(zhǔn)補償器中的折射液(7)的折射率范圍大于1.49小 于等于1.5。
全文摘要
一種光學(xué)水準(zhǔn)補償器。該裝置中的下平面透鏡的下表面與等腰反射棱鏡粘接，上平面透鏡的上表面與直角棱鏡粘接，之間放置一層折射液，由殼體密封，利用折射液、直角棱鏡與等腰反射棱鏡的折射與反射的匹配關(guān)系，實現(xiàn)沿垂直下平面透鏡方向的入射光線經(jīng)過該裝置后的出射光線始終平行水平面，與裝置擺放姿態(tài)無關(guān)?？蓮V泛應(yīng)用于水平指向為目的的平行光管、攝像機和激光水準(zhǔn)儀的自動補償。
文檔編號G01C9/02GK102128611SQ20101058639
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者于 玲, 付躍剛, 王加科, 鄭建平, 鄭陽 申請人:長春理工大學(xué)