基础光学工艺.3第十三章 转向屋脊棱镜

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棱镜教学资料

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心凹与另一眼中心凹以外的点建立点点对应关系。以消除复视现 象。
• 4. 偏心注视(eccentric fixation):单眼注视时使用中心凹外一点 注视目标。
• 5. 弱视(amblyopia):
43
斜视
• 双眼注视时,一眼眼位偏斜称为斜视(strabismus). • 一. 斜视的检查(Examinaton of strabismus) • 1. 病史(history):家族史,发病年龄,发生类型,偏斜类型,注视性
• 经过移心的透镜称为移心透镜
• 关系式:
C P F
73
球面透镜的移心
• 一个患者戴镜右眼为+2.00DS,要产生1 底朝下和1.5 底朝内需要 如何移心
• 一个患者戴镜左眼为-2.00DS,要产生1Δ底朝下和1.5Δ底朝内须如何 移心
75
柱面透镜的棱镜效果
• 一右眼为-2.00DCⅹ180°,如通过光心上方3mm注视时,求棱镜效果 及方向
41
斜视的双眼视觉改变
• 1. 复视:两眼的中心凹接受不同的像,无法将其融合成单一像,从而 出现双重像,称为复视。
• 2. 抑制:发生斜视后,在双眼视的情况下,同一物体不能同时落在两 眼的中心凹上,,因而出现复视。为了消除复视,大脑自动关闭一眼 的视觉信息的传入,该现象称抑制。
42
• 3. 异常视网膜对应(anomalous retinal correspondence,ARC) • 是一种感受器的适应。斜视者在双眼视的情况下,通过一眼的中
质,治疗史等。 • 2. 一般情况:偏斜方向和程度,眼裂大小等
45
• 隐斜视 • 一种潜在的双眼分离现象,只有在双眼同时注视状态被干预时才
出现,

屋脊棱镜原理

屋脊棱镜原理

屋脊棱镜原理一、引言屋脊棱镜是一种光学元件,它可以将入射的光线分散成不同的颜色。

这种现象被称为色散。

屋脊棱镜常用于分光仪、激光器等领域中。

二、屋脊棱镜的结构屋脊棱镜通常由三个面构成,这三个面分别为反射面、折射面和倾斜面。

其中反射面和折射面平行,倾斜面则位于两者之间。

整个屋脊棱镜呈三角形状。

三、屋脊棱镜的工作原理当入射光线从空气中以一定角度(入射角)进入屋脊棱镜时,首先会遇到倾斜面。

因为倾斜面与反射面和折射面不在同一个平面内,所以入射光线会发生偏转,并在反射和折射之间交替反弹。

具体来说,当入射光线从空气中进入倾斜面时,它会向下偏转一定角度,并在反向弯曲后撞到反射面上。

此时,根据反射定律,光线会以相同的入射角度反射回去,向上偏转一定角度。

随后,光线会再次撞到倾斜面上,并被折射一定角度。

由于不同波长的光线在介质中传播速度不同,因此它们会以不同的角度折射。

这导致入射光线被分散成不同颜色的光。

最终,这些分散的光线将离开屋脊棱镜,并形成一个彩虹色条带。

四、屋脊棱镜的应用屋脊棱镜广泛应用于分光仪、激光器等领域中。

例如,在分光仪中,屋脊棱镜可以将入射的白色光分散成各种颜色,从而帮助科学家研究物质吸收和发射特定波长的能力。

在激光器中,屋脊棱镜可以通过选择性地反射或折射特定波长的光线来控制激光器输出的频率和功率。

这对于许多应用来说都是至关重要的。

五、总结屋脊棱镜是一种非常有用的光学元件,它可以将入射的光线分散成不同颜色。

这种现象被称为色散。

屋脊棱镜通常由三个面构成,这三个面分别为反射面、折射面和倾斜面。

当入射光线从空气中以一定角度进入屋脊棱镜时,它会在反射和折射之间交替反弹,并最终形成一个彩虹色条带。

屋脊棱镜广泛应用于分光仪、激光器等领域中,对于许多应用来说都是至关重要的。

应用光学原理设计简易光学棱镜

应用光学原理设计简易光学棱镜

优化设计过程
确定设计目标:如提高成像质量、增大视 场等
选择合适的光学材料:如玻璃、塑料等
计算光学系统的参数:如焦距、光圈等
优化光学系统的结构:如调整透镜形状、 位置等
验证设计结果:如通过仿真软件进行模拟, 或制作原型进行测试
调整优化:根据验证结果对设计进行修改 和优化,直至满足设计目标
棱镜的光学性能测试
棱镜在医疗、环保、能源等 领域的应用也将逐渐扩大
05
设计过程中的挑战与解决方案
设计过程中的常见问题
光线折射和反射的问题:如何保证光线在棱镜中的折射和反射效果达到预期? 材料选择问题:如何选择合适的材料来制作棱镜,以保证其光学性能和耐用性? 结构设计问题:如何设计棱镜的结构,以保证其稳定性和可操作性? 成本控制问题:如何在保证光学性能的同时,降低棱镜的制作成本?
棱镜在摄影中的应用实例:偏光镜、渐变ND滤镜等
棱镜在摄影中的发展趋势:智能化、小型化、多功能化
棱镜在摄影领域的前景:随着摄影技术的不断发展,棱镜在摄影领域的应用前 景广阔。
棱镜在显示技术领域的应用
投影仪:利用棱镜 实现光线的折射和 反射,形成清晰的 图像
液晶显示器:利用 棱镜改变光线的传 播方向,提高显示 效果
光的反射:光在遇到物体表 面时,改变传播方向并返回 原介质的现象
折射率:表示介质对光的折 射能力的物理量
反射率:表示物体表面对光 的反射能力的物理量
棱镜的分类与作用
棱镜的分类:三棱镜、五 棱镜、七棱镜等
棱镜的作用:折射光线, 改变光线传播方向
棱镜的应用:光学仪器、 眼镜、显微镜等
棱镜的设计:根据光学原 理,设计出符合需求的棱 镜
04
棱镜的应用场景与前景

屋脊棱镜原理

屋脊棱镜原理

屋脊棱镜原理一、概述屋脊棱镜是一种利用反射和折射原理的光学元件。

它常用于光学仪器和科学实验中,具有重要的应用价值。

本文将深入探讨屋脊棱镜的原理、结构及其应用。

二、屋脊棱镜的原理屋脊棱镜是由亚克力与玻璃等材料制成的,它的形状呈现三角棱柱状。

其工作原理基于光的反射和折射。

当光线射入屋脊棱镜时,会发生多次的内部反射和折射,最终形成彩色的光谱。

三、屋脊棱镜的结构屋脊棱镜由两个平行的三角棱镜组成,中间通过一个亚克力或玻璃的支撑结构固定在一起。

这个结构使得光线在屋脊棱镜内部不断反射和折射,从而形成光谱。

屋脊棱镜的棱角通常是直角,这样可以更好地控制光线的路径。

3.1 屋脊棱镜的材料选择屋脊棱镜的材料选择对其性能有重要影响。

常见的材料有亚克力和玻璃。

亚克力具有较高的透明度和耐磨性,适用于一般的应用。

玻璃具有较高的折射率和耐腐蚀性,在一些特殊需求下更为常用。

3.2 屋脊棱镜的尺寸与形状屋脊棱镜的尺寸和形状也会对其性能和应用产生影响。

一般来说,较长的屋脊棱镜可以使光线更多次地反射和折射,产生更明显的光谱效果。

而较短的屋脊棱镜则可以减小尺寸和重量,便于携带和使用。

四、屋脊棱镜的应用屋脊棱镜具有多种应用,下面将分别介绍几个常见的应用领域。

4.1 光学仪器屋脊棱镜在光学仪器中广泛应用。

例如,用屋脊棱镜可以将白光分解为红、橙、黄、绿、青、蓝和紫七种颜色的光谱,进而进行光谱分析和测量。

此外,屋脊棱镜还可以用于激光仪器中的光路调节和光束分离等方面。

4.2 科学实验屋脊棱镜在科学实验中也有着重要的应用。

比如,在物理学实验中,可以利用屋脊棱镜将光线分成不同颜色的光谱,进一步研究光的性质和波长对物质的影响。

在化学实验中,屋脊棱镜也可以用于观察某种溶液的光谱特性,帮助分析化学成分。

4.3 光艺术屋脊棱镜在光艺术领域也有一定的应用。

通过调整屋脊棱镜的角度和光源的位置,可以产生不同形状和颜色的光线,创造出丰富多彩的光影效果,用于舞台表演、灯光秀等艺术展示。

《光学棱镜一》课件

《光学棱镜一》课件

Part One
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Part Two
光学棱镜的基本概 念
棱镜的形状和结构
形状:三角形、矩形、圆形等 结构:由两个或多个平面镜组成 功能:改变光的传播方向 应用:光学仪器、光学实验等
棱镜的分类
折射棱镜:根据折射定律, 将光线折射到不同方向
反射棱镜:利用反射定律, 将光线反射到不同方向
色散棱镜:将不同颜色的 光线分散到不同方向
偏振棱镜:将偏振光偏振 到不同方向
复合棱镜:由多种棱镜组 合而成,具有多种功能
棱镜在光学系统中的作用
折射光线:改变光线 的传播方向
分色:将不同颜色的 光分开
聚焦:将光线汇聚到 一点
成像:形成清晰的图 像
色散:将不同颜色的 光分散开来
偏振:改变光的偏振 状态
Part Five
光学棱镜的应用领 域
摄影和摄像领域的应用
光学棱镜在摄影和摄像领域的应用广泛,如镜头、滤镜等。
光学棱镜可以改变光线的传播方向,实现光线的聚焦和分散,从而改变 图像的亮度、对比度和色彩。
光学棱镜还可以实现图像的放大和缩小,以及图像的旋转和翻转。
光学棱镜在摄影和摄像领域中,还可以实现图像的虚化和背景模糊,以 及图像的锐化和清晰度调整。
自动驾驶汽车:光学棱镜在自动驾驶汽车中的作用,如激光雷达、摄像头等。
医疗领域:光学棱镜在医疗领域的应用,如内窥镜、手术显微镜等。
航空航天:光学棱镜在航空航天领域的应用,如卫星通信、太空望远镜等。
THANKS
汇报人:
Part Four
光学棱镜的设计与 制作
设计原则和步骤
设计原则:满足光学性能要求, 如折射率、色散等
设计步骤:确定光学性能要 求,选择合适的材料和形状, 进行光学计算和模拟,制作 模具和样品,进行光学测试

棱镜成像方向

棱镜成像方向

二、棱镜系统的成像方向判断判断原则:1.O’Z’坐标轴和光轴的出射方向一致。

2.垂直于主截面的坐标轴o’y’视屋脊面的个数而定,如果有奇数个屋脊面,则其像坐标轴方向与物坐标轴oy方向相反;没有屋脊面或屋脊面个数为偶数,则像坐标轴方向与物坐标轴方向一致。

3.平行于主截面的坐标轴o’x’的方向视反射面个数(屋脊面算二个反射面)而定。

如果物坐标系为右手坐标系,当反射面个数为偶数时,O’X’坐标轴按右手坐标系确定;而当反射面个数为奇数时,O’X’坐标轴依左手坐标系确定。

二、共轴理想光学系统的成像性质1、位于光轴上的物点对应的共轭像点必然在光轴上;位于过光轴的某一截面内的物点对应的共轭像点必位于该平面内,且在物面的共轭像面内;过光轴的任意截面成像性质都相同;垂直于光轴的物平面,它的共轭像平面也必然垂直于光轴。

2、垂直于光轴的平面物与其共轭平面像的几何形状完全相似,即:在垂直于光轴的同一平面内,物体的各部分具有相同的放大率β。

物和像的大小之比都为常数。

3、一个共轴理想光学系统,如果已知两对共轭面的位置和放大率,或者一对共轭面的位置和放大率,以及轴上两对共轭点的位置,则其它一切物点的共轭像点都可以根据这些已知的共轭面和共轭点来表示。

1、光阑:在光学系统中能限制成像光束大小或成像空间范围的元件2、孔径光阑:限制进入光学系统的成像光束的光孔口径的光阑。

即限制成像光锥角(光束立体角),可以调节入射光能和像质,形状一般为圆形。

3、视场光阑:限制成像范围的光阑,形状一般为圆形或矩形印刷制版工艺对光源的要求◆发光强度:大、稳定◆光谱特性:接近日光、色温高和稳定、显色性好、光谱能量分布均匀、光谱功率分布为连续分布、与各种感光材料的光谱灵敏度相适应◆光照均匀:原稿各区域照度之差不超过15%◆发热少,操作方便、安全卫生、节省电能。

屋脊棱镜成倒像的原理

屋脊棱镜成倒像的原理

屋脊棱镜成倒像的原理
人们常说,人的眼睛是一台照相机,照相机是用来观察和照相的。

的确,照相机拍摄出来的照片,都是倒着放的。

今天,我们就来研究一下,为什么人的眼睛是倒着放的。

倒像是一种光学现象。

当物体在平面上时,两条平行于它运动方向的光线射到物体上,会合在一起成一个倒立的实像。

倒立的实像和光线平行,并且光线在物体与它相交之前不存在。

从这一点来说,倒像和虚像正好相反:倒像是实像的反向延长线。

在照相机中,成倒像的物体就叫虚像。

对于倒像来说,只有当物体与平行光线在一条直线上时才能成倒立实像。

可是,从我们日常生活中就可以看到很多物体都是倒立或正立的。

比如说,用来观察太阳的望远镜、日食和月食时用到的太阳镜、月亮镜;从高处往下看地面上事物时用到的地面镜;当人坐在椅子上看远处物体时用到的眼镜;用来测量距离和角度时用到的望远镜等等,它们都是倒立或正立的。

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光学系统中棱镜的用法 -回复

光学系统中棱镜的用法 -回复

光学系统中棱镜的用法-回复【光学系统中棱镜的用法】一、引言棱镜是光学系统中的重要元件,它具有折射光线的能力,可以改变光路的方向。

在不同的光学应用领域中,如望远镜、显微镜、激光器等,棱镜都发挥着重要的作用。

本文将详细介绍光学系统中棱镜的用法,包括棱镜的基本性质、类型和应用场景。

二、棱镜的基本性质1. 折射:棱镜的主要功能是通过折射改变光线的方向。

当光线从一种介质(如空气)进入另一种介质(如玻璃)时,由于光速的变化,光线会发生偏折。

这种现象称为折射。

2. 色散:不同颜色的光在棱镜中的折射角度是不同的,这就是色散现象。

因此,棱镜可以使白光分散为七种颜色的光,形成彩虹效应。

3. 全反射:当光线从高折射率介质射向低折射率介质时,如果入射角大于临界角,光线就会全部反射回去,这种现象称为全反射。

三、棱镜的类型根据形状和功能的不同,棱镜可以分为以下几种:1. 直角棱镜:直角棱镜有两个互相垂直的平面,主要用于改变光路的方向,但不会引起色散。

2. 平面角棱镜:平面角棱镜有三个互相垂直的平面,它可以将光线旋转90度,同时保持光线方向不变。

3. 五角棱镜:五角棱镜有五个面,其中两个面是互相平行的。

它可以将光线旋转90度,并且可以使图像上下颠倒或左右翻转。

4. 三棱镜:三棱镜有三个面,其中一个面是斜面,另外两个面是互相平行的。

它可以实现对光线的折射和色散。

四、棱镜的应用场景1. 望远镜和显微镜:在望远镜和显微镜中,棱镜被用来改变光路的方向,使得物镜能够捕获到更多的光线,从而提高成像的质量。

2. 激光器:在激光器中,棱镜被用来控制激光束的方向和大小,以及实现激光的频率转换。

3. 分光计:分光计是一种用于测量光波长的仪器,其中最重要的部分就是棱镜。

通过棱镜的色散效应,分光计可以将复合光分解为单色光,并测量其波长。

4. 彩虹制造器:利用棱镜的色散效应,我们可以制造出美丽的彩虹效果。

例如,在一些舞台灯光设备中,就常常使用棱镜来制造炫目的色彩效果。

阿贝屋脊棱镜的课程设计

阿贝屋脊棱镜的课程设计

阿贝屋脊棱镜的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解阿贝屋脊棱镜的基本构造,掌握其光学原理。

2. 学生能掌握阿贝屋脊棱镜在光谱分析中的应用,了解其在科学实验中的重要性。

3. 学生能了解阿贝屋脊棱镜在现实生活中的应用,如光学仪器、光纤通信等领域。

技能目标:1. 学生能运用所学知识,分析阿贝屋脊棱镜在光谱分析中的具体作用。

2. 学生能通过实际操作,掌握阿贝屋脊棱镜的使用方法,提高实验操作能力。

3. 学生能运用阿贝屋脊棱镜解决实际问题,提高解决问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 学生能对物理学产生浓厚兴趣,激发学习热情,形成积极的学习态度。

2. 学生能在小组合作中,培养团队协作精神,增强沟通能力。

3. 学生能通过阿贝屋脊棱镜的学习,认识到科技对社会发展的作用,树立正确的价值观。

本课程针对学生年级特点,结合教材内容,注重理论与实践相结合,以提高学生的知识水平、操作技能和情感态度。

通过课程学习,使学生能够更好地理解物理学原理,为今后的学术研究和实践应用打下坚实基础。

二、教学内容1. 阿贝屋脊棱镜的基本概念:介绍阿贝屋脊棱镜的构造、分类及特点,结合教材第3章第2节内容,让学生理解其光学原理。

2. 阿贝屋脊棱镜的光谱分析原理:讲解阿贝屋脊棱镜在光谱分析中的应用,参考教材第4章第1节,引导学生掌握光谱分析的基本方法。

3. 阿贝屋脊棱镜在实际应用中的案例分析:分析阿贝屋脊棱镜在光学仪器、光纤通信等领域的应用,结合教材第5章实例,让学生了解其现实意义。

4. 实验操作:安排学生进行阿贝屋脊棱镜的组装和使用,参考教材第6章实验部分,提高学生的实际操作能力。

5. 问题探讨与拓展:针对阿贝屋脊棱镜相关领域的前沿问题,组织学生进行讨论,激发学生的创新思维。

教学内容安排如下:第1课时:阿贝屋脊棱镜的基本概念及光学原理;第2课时:阿贝屋脊棱镜在光谱分析中的应用;第3课时:阿贝屋脊棱镜在实际应用中的案例分析;第4课时:实验操作及问题探讨;第5课时:课程总结与拓展。

屋脊棱镜分析

屋脊棱镜分析

屋脊棱镜零级衍射光斑分裂机理——零级衍射光斑分裂特性与棱镜结构参数的关系摘要:为了寻求提高屋脊棱镜成像质量的最佳途径,本文从屋脊棱镜的一般结构入手,通过偏振光线追迹和远场衍射积分,得到可以用于分析屋脊棱镜零级衍射光斑分裂特性与棱镜结构参数关系的衍射光强分布函数。

依据此函数,分析了屋脊棱镜的结构参数——结构角、折射率和屋脊面反射相移对衍射光强分布的影响关系,得到了消除零级衍射光斑分裂的棱镜最佳结构角条件60o α=和最佳屋脊面反射相移条件s pδδπ-=。

引言:屋脊棱镜是光学系统中实现转像功能不可缺少的器件。

应用中,为了减小屋脊棱镜对系统成像质量的不良影响,对屋脊棱镜的设计和制造精度已经提出了诸如不倒脊、脊角加工允差不大于2''的极限要求,即便如此,屋脊棱镜对系统成像质量的影响还是不尽如人意。

研究表明,影响屋脊棱镜成像质量的因素中,除了结构制造误差之外,还有棱镜的偏振效应引起的偏振像差,是偏振效应引起的不均匀偏振变化使得屋脊棱镜的衍射光斑发生了分裂[1-2]。

本文意在探讨屋脊棱镜结构参数和界面反射相移与屋脊棱镜远场衍射的关系。

运用偏振光线追迹理论推导线偏振光经由屋脊棱镜后出射光波的Jones 矢量,通过衍射积分得到出射光强的远场衍射光强分布函数,据此分析屋脊棱镜结构参数和界面反射相移对衍射光强分布的影响,明确消除或减小零级衍射光斑分裂的条件。

1偏振光线追迹偏振光线追迹的目的,是在已知入射光波偏振态时,通过对光波经由光学系统传播中每一物理细节的分析计算,得到由系统出射光波的偏振态。

对于常见屋脊棱镜,光波在其中的传播,全反射的次数有两次、三次或四次。

图1所示是包含四次全反射的屋脊棱镜——Schmidt 棱镜。

图1 Schmidt 棱镜——建议把两个图合二为一。

图中应有结构角α、面1、2、3、4标注。

在图1所示的坐标系中,根据屋脊棱镜各面的几何关系以及对称性,可得各面的法线矢量如表1所示。

rochon棱镜用法

rochon棱镜用法
从Rochon棱镜的不同表面上退出。您可以根据需要 选择其中一个光束,或同时使用两个光束。
需要注意的是,Rochon棱镜只能将入射光线分成两个偏振方向不同的光束,并不能改变 光线的偏振状态。如果您需要改变光线的偏振状态,可以将Rochon棱镜与其他偏振元件(如 偏振片或波片)结合使用。
2. 双折射效应:由于Rochon棱镜的两个材料具有不同的折射率,入射光线在棱镜内部会 发生双折射效应。这意味着入射光线被分成两个偏振方向不同的光束。
rochon棱镜用法
3. 分束:经过Rochon棱镜后,光线会分成两个光束,一个是快轴光束,另一个是慢轴光 束。快轴光束和慢轴光束的偏振方向相互垂直。
rochon棱镜用法
Rochon棱镜是一种常用的偏振光学元件,用于将入射的自然光分成两个偏振方向不同的 光束。它由两个具有不同折射率的光学材料组成,通常是石英和方解石。
Rochon棱镜的使用方法如下:
1. 入射光线:将入射的自然光线以一个角度照射到Rochon棱镜的表面上。入射光线可以 是自然光或具有特定偏振方向的光。
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第十三章转向屋脊棱镜已经设计了许多带90°屋脊棱镜用于观察仪器。

这类屋脊棱镜使象上下颠倒和左右反转,同时可以在45°到120°范围内以各种角度偏转视线。

最常用的转向屋脊棱镜是45°(施密特)、60°(2号军用夫兰克福德)、80°、90°(阿米西)、115°、120°(1号夫兰克福德)棱镜。

五角棱镜是一种特殊情况。

显然,经棱镜后的视线可以根据仪器的要求设计其偏转角。

记住任何一种带90°屋脊角的转向棱镜均称为阿米西(90°)棱镜。

这种棱镜的制作方法与其他的屋脊棱镜的制造方法相同,但是入射面与图13.1 典型的90°转向棱镜施密特(45°)、出射面间的夹角却有差别(见图13.1) 2号夫兰克福德(60°)、阿米西(90°)、1号夫兰克福德(145°)和(120°)1.玻璃的均匀性玻璃的均匀性、气泡、条纹等等的检验是重要的。

第五章已详细地讨论了均匀性的检验方法,必须强调在三个方向检验玻璃毛坯。

由生产厂检验合格的玻璃,即使属于1-A级且符合JAN174-AI标准的规定也必须再作检验。

我记得了“了解他使用的玻璃”,结果使一批直角棱镜报废。

在干涉仪上检验时这些无法挽回的棱镜,因有细小的条纹,不能满足OPD(光程差)小于1/4λ的要求。

玻璃毛坯在布朗查德铣磨机或其他允许坯料翻转加工,如果仔细操作,可以达到极好的平行度。

大多数棱镜都有两个互相平行的侧面,所以第五章介绍了玻璃成型毛坯三种特殊的检验方法。

平行平板有面形质量为两个波长、平行度高于15″的两个粗抛光表面。

与标准角度棱镜光胶的表面的面形质量应优于1个波长(由大的玻璃毛坯上切下的单个棱镜,其面形质量与大棱镜有比例关系)。

一个较好的抛光侧面应作为检验棱镜反射角的90°侧面角的参考面。

菲索干涉仪用于检验平行平板的平行度(见第十四章)。

2.切过程经均匀性检验得到无条纹或无其它缺陷的毛坯或圆盘后,道德切划两块方的平板玻璃用来保护两个抛光表面。

用低熔点沥青胶在抛光表面间粘上一张透镜纸(见附录3)。

简单地说,放在石棉板上的玻璃毛坯用可调电炉缓缓加热到85℃,平板玻璃片大的玻璃毛坯一起加热,在毛坯的一个面上轻轻地涂上一层沥青胶,然后放上一张透镜纸,再盖上一片保护玻璃。

翻转玻璃组件,再把第二片保护玻璃粘于玻璃毛坯上。

注意:操作时应戴上棉手套,因为厚的玻璃毛坯太热不能用赤裸的手操作。

还应避免水或潮湿毛巾接触高热玻璃,图13.2 从粗抛光的平行平板锯否则因应力集中而使玻璃毛坯炸裂。

切棱镜的一种排样方法玻璃组合件冷却到室温后,贴上大的防水胶带纸。

用硬纸板或聚酯薄剪出留有余量的棱镜板,根据模板在胶带纸上用墨水笔划线、排样。

排样时应使排下的棱镜数为最多,而玻璃的消耗量为最少。

可以分几次锯切,第一次一般切割两条正交线,将组件切割为四块。

因为要根据棱镜的切割数目、大小及形状决定毛坯的尺寸,不可能有一种固定的高效切割规范,但必须确保棱镜切割方便。

如果按下列排样形式:先锯成加长的长方体,再锯成许多立方体(一个立方体两块棱镜),锯切操作就方便多了。

然后再沿斜边锯开立方棱镜。

图13.2说明了从平行平板锯切棱镜毛坯的一种方法。

保护片仍然留在棱镜上,因为在以后的工序中,保护片可以防止玻璃碎裂,并保护了棱镜的抛光面,而且在手工粗磨时,还加大了工作面。

3.粗磨成形用320号碳化硅金刚砂粗磨棱镜的三个面,除去锯切时留下的小凸痕。

在这个阶段,一般用手工将大的阿米西棱镜粗磨成形。

但有90°屋脊角的小型转向棱镜必须铣磨成形。

如图所示的阿米西型棱镜,其入射面与出射面的尺寸为50.4mm。

平行平板的厚度确定了棱镜的厚度,并形成了90°屋脊角,需要的工具是一把90°机械角尺和一块45°精密铜卡板(见图13.3棱镜的最后成型)。

以选定的胶有保护玻璃的表面作参考面,磨平90°角的一个面,用直角尺按光隙法检验90°侧面角。

细磨第二面时,必须检验与棱镜第一个细磨面所形成的90°角及90°侧面角,用直角尺检验两个90°角。

以上三个角均用光隙法相互检验。

用同一个参考面(参考面上贴保护玻璃片)是有利的,并用金刚钻划线器在参考面上作上记号,使之不致混淆。

用320号碳化硅金刚砂在平模上细磨斜面,并用精密的45°角,最后细磨时为了修正误差应在需要处施加压力。

按已作记号的参考面用90°角尺检验90°侧面角。

两个45°角及其90°侧面角都必须用角规和90°角尺通过光隙检验。

将所有的锐棱作轻度倒角此时一块直角棱镜加工完毕。

4.小平台的制作首先在90°顶角作一个小平台用作检验棱镜高度的参考基准。

图13.3说明小平台的制作顺序。

应该注意,不合理的过分严格的公差是无益的,棱镜的公差为±0.25mm的制作成本比公差大的制作成本高一倍。

装调工人组装棱镜时,由于棱镜引起光程长度的变化,可以垫以软木垫片和拧动物镜筒的螺丝来调整焦距的变化,所以过分严格的公差是不必要的。

用低熔点沥青胶将研磨过的棱镜粘结在平模上。

由测量平台(a)的宽度来控制应磨掉的玻璃量(见图13.3)。

用平台(a)的宽度控制45°面的高度和棱图13.3 阿米西棱镜及类似阿米西棱镜的最后90°屋脊角,而任何其他方法都是费时的。

镜的带有90°屋脊的转向棱镜上的各(a)的宽度公差小于其下公差值0.025mm左右。

铣个关键平台及反射角表面磨出平台生用225号刚玉砂细磨。

再检验该平台面与底面的平行度并将平台的宽度磨到名义公差值。

加工的小平台在图13.3中用NO.2和NO.3标出。

当90°屋脊角完工后,这两个面呈等边三角形。

将棱镜90°面中的一个面用沥青胶胶粘到平模上,铣磨斜面的尖角直到大于上公差0.25mm为止。

在夹具上用145号刚玉磨料细磨这些表面,然后用深度分厘卡检验平行性。

检验时应确保在被测量的平台上不存在沥青胶。

翻转棱镜,用类似的方法进行粗磨和细磨。

细磨的余量是为了提高表面质量,并使之与平台的平面平行。

制造过程中倒边一经磨去,必须重新磨出。

棱镜的倒边也很重要,因为倒边可以防止破边并改善棱镜的外观。

最后用145号砂修磨平台的宽度和平行时也可能会造成不均匀的倒边与倒角。

5.入射面和出射面的细磨目前的棱镜是带有三个小平台的直角棱镜。

制造90°面的方法有几种。

第一种用外自准直测量法细磨斜面使之形成正确的90°侧面角(参考图13.4第一个位置)。

这时有4*的放大率,90°侧面角是控制小塔差的参考角。

注意,参考角需包括以前标注的参考面。

测量时把研磨的表面放在蜡胶于镀铝平板上的三个尼龙图13.4 由位置1转到位置2时用两种外自准直法球上。

交替检验90°的入射面与出射面初步细磨斜面,修整90°侧面角,但不必磨去所有的粗砂眼,因为在这个表面上还要磨出90°屋脊角。

当两个自准直象重叠时即停止细磨。

新的方法更直接一些,大多数操作者更欢喜用这种方法,因为它不需要45°标准角规及先磨出斜面。

用图13.4说明细磨90°入射面和出射面时的外自准直测量法。

图中表示在镀铝平板上的三只蜡胶的球上放上棱镜的任一个90°面。

测量90°侧面角时准直仪近似呈45°角而棱镜的第一个90°面也放在三个球上。

由于用磨好两个面的棱镜对准准直仪,故未涉及组合角。

用同样的外自准直测量法测量第二个90°角,但这里涉及到组合角。

第一个细磨好的90°面上贴(湿贴)上一块镀铝的平行平板,使之具有反射性。

当细磨第二个90°侧面角。

为确保第一表面不再重复细磨,应用某种方法作上标记。

外自准直测量(图13.4)十字丝水平象的分离表明棱镜角度存在着正或负的误差,应判断棱镜在哪个方位上修磨才容易同时修正任意两个角度的误差。

每次外自准直测量时在棱镜的某处用一只手指加压,使水平象彼此趋近时,用软笔在棱镜的该区作上记号。

分析两个作记号的区域后可知,两个记号的中点为同时修正两个角度误差的单个加压点。

显然,用如图13.4所示的任何一种外自准装置,仅可以修正一只角度而另一只角度仍然存在误差。

在修磨过程中必须仔细地经常地检验使入射面与出射面的宽度保持一致。

棱镜的加工方法应根据棱镜的尺寸确定。

棱镜入射面与出射面的尺寸范围是0.5~15cm。

0.5cm的小尺寸转向棱镜一般预先铣磨成最后的形状,然后细磨并用外自准直法检验。

具有90°屋脊的转向棱镜的三个表面用熟石膏上盘加工,然后在棱镜的每一个反射面上胶上玻璃导块,加工90°屋脊的最后一面。

第二种方法是在制造90°屋脊的最后阶段,部分采用玻璃导块。

加工方法完全取决于棱镜的底面尺寸。

如果棱镜的底面尺寸为10mm,可以石膏上盘进行批量生产并用玻璃导块加工90°屋脊面。

棱镜底面尺寸为50mm时不能徒手加工而需用玻璃导块加工。

6.制造过程中用的玻璃导块将玻璃导块胶粘到大的90°屋脊转向棱镜上是许图13.5 为了便于加工90°面,多操作者采用的方法。

附录3中详细地讨论了这种方法。

将玻璃导块胶粘到阿米西棱镜(90°屋脊面尚未铣磨出来)上的办法现简介如下:将玻璃导块与棱镜一起加热到80℃,在每一个加热的零件上涂上沥青胶。

然后把透镜纸夹在棱镜与导块之间,再让加热的零件冷却到室温。

用玻璃导块实质上并不影响90°侧面角的自准直测量,而仅仅使象的亮度稍为减弱。

在将棱镜的组件放在镀铝平板的三个预先蜡胶的球上时,必须相当仔细,使得棱镜组合角(见图13.5)的两个角度在用外自准直法测量时,保持稳定的读数。

图13.5表示了这种外自准直装置。

在该装置中检验每一个组合角时,棱镜组件放在三个球上。

交替地细磨阿米西棱镜的两个面,并用中图13.4所示装置进行检验。

棱镜表面与玻璃导块为“测量参考区”,应充分细磨。

阿米西棱镜的90°角用外自准直测量可能更好些,因为这时具有4*的放大率,而45°角的外自准直测量只有2*放大率。

在凹的模具上细磨可以得到凹1~2个波长的表面,而凹面的自准直检验和抛光均较为稳定。

其上的砂眼应用95号金刚砂全部磨去。

棱镜的第一个表面完成抛光以前,应细磨侧面。

这时只要检验90°的侧面角。

当棱镜表面达到1/4个光圈而且无划痕及亮道子时,则加工完成。

接着抛光棱镜的第二面。

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