1、G圈中华人民共和国国家标准GB 7660.1 -7660.3-87 反射棱镜Reflecting prisms 1987-06-20发布1988-01-01实施国家标准局发布J 中华人民共和国国家标准UDC 535.31 反射棱镜光轴、光轴长度、光轴截面与光学平行度GB 7660.1 -87 Reflecting prisms一Opticalaxis, length of optical axis, axial section and optical parallelism 本标准适用r反射棱镜(以F简称棱镜)的设计、制造与检验。1 术语定义1. 1 棱镜光轴一一一光宁系统光轴通过棱镜的部分。
2、例如图1lt1的AC折线就是棱镜光轴。_i将棱镜展开成等效、ji.板，则棱镜光轴为直线。1. 2 光轴度一一一棱镜光轴的几何总长度。对于光轴垂直人射面人射的棱镜，它相当于展JF)JX;寄放干板的厚度。例如图11 t1棱镜的光轴长度为:AB+ BC。-内12万-dyJFF帖唱、iJN咽l1、记一图11. 3 光制l截l一一-扫棱镜光轴的相连接的直线所决定的、l面。例如|到2的(1(J棱镜111，打七阴影的平面就是这个棱饶的光轴截面。阁21.3. 1 人射元轴战由一一包介入射光轴的光轴截面。国家标准局1987-04-17批准1988-01-01实施GB 7660.1-87 1.3.2 出射光轴截面
3、一一包含出射光轴的光轴截面。1. 4 平面棱镜一一光轴位于同一平面内的棱镜。1.5光学平行度一一将棱镜展开成等效平板后，这一等效平板的平行度称为棱镜阳t学平行度，以符号。表示。对于光轴垂直人射面*人射的棱镜，就是光轴在出射前和出射面法线的偏差。平面棱镜的光学平行度，以其互相垂直的两个分量表示。1.5.1 第一光学平行度一一光学平行度在人射光轴截面内的分量，以符号。I表示。1. 5.2 第二光学平行度一一-光学平行度在垂直于人射光轴截面方向的分量，以符号。H表示。2 在图样上的标注2.1 在棱镜的零件图和胶合件图中，采用点划线画出光轴。绘制光轴时，棱镜外亦应绘出约5毫米长的线段，以明确表示光学系
4、统光轴人射到棱镜以及从棱镜出射时的情况。但在棱镜的零件图和胶合件图中，不必标出棱镜外光轴的尺寸。人射面与出射面需加区分时，可于外露部分加上箭头，如图3所示。若棱镜是完全对称的，则不必用箭头来区分人射面和出射面。，JA飞、飞、飞、-、图3在棱镜的零件图和胶合件图中，不论有多少投影图和截面图，光轴若能在一个截面图内标注清楚，则其余的投影图或截面图内，即不需画出光轴02.2 棱镜光轴长度的理论值和等效平板厚度值的标注。2.2.1 用分式标注，分子为光轴长度，分母为等效半板厚度，中间用斜线分开。对于光轴垂直人射面人射的棱镜，其光轴长度和等效乎板厚度相同，只用一个数字标注。2.2.2 在光学系统图中，标
5、注在中心厚度栏内。在棱镜的零件图中，标注在对零件的要求栏内。在棱镜的胶合件图中，标注在对胶合件的要求栏内。2.3 棱镜的图样中，一般应规定光学平行度。E和Orr之值。在棱镜的零件图中，标注在对零件的气要求栏内。在棱镜的胶合件图中，标注在对胶合件的要赤栏内。例如:OI= 5 On=高0图样中注明光学平行度后，还可用括号注明形成光学平行度的些几何误差关系作为参考。在特殊情况下，允许棱镜不规定光学平行度。S 检验方法3. 1 采用自准直仪检验，自准直仪的焦距约为300毫米到500毫米。*对立方棱镜、道威棱镜等光轴与人射面不垂直的棱镜，检验时仍以光线垂直于人射面或辅助人射面测量，参看后面3.2条和附录
6、A)的附表中序号2与3。2 GB 7660.1-87 检验时，以棱镜人射面对向自准直仪，使该面大致垂直于自准直仪的视准轴，并使人射光轴截面方向与分划板十字线的水平线或垂直线相一致，然后观察自准直仪的分划板上显现的两个自准象，尽可能使两个自准象落在十字线的水平分划线和垂直分划线上，如图4所示，读出1和2的值，图中1、和2是分划板上读出的对物镜的张角，则可算出该棱镜的光学平行度为z。=互 2 n F-M AU 式中:n-一棱镜的折射率。. 人射光轴戳面方向 图4为方便检验，可将分划板的格值换算为直接表示光学平行度。例如z所用的自准直仪分划板的格值对物镜的张角为60(若所用的是通用比较测角仪，其自准
7、管分划板对反射偏角的读数为主;二)，则其光学平行度的格的=lx6OH ，如=1.5时，2n mx60 =去二=20。一般地说，当附加州时，则撞撞民光学平行度。=2n -f;! p = m x 20 = m。若棱镜的折射率与1.5相差较多时，应另行计算值。若自准直仪分划板的格值对物镜的张角不是等于60V，仍可用来测量光学平行度，但每一分格不代表光学平行度为20勺应按仪器使用说明书所载的格值而定。3.2 当人射面不与光轴垂直的棱镜例如道威棱镜)，测量光学平行度时仍然使人射面大致垂直于自准直仪的视准轴，若反射光线不能对向出射面，对道威棱镜可以粘贴用澳代荼上-块平行度不大于5的平行玻璃块来补偿光路，使
8、反射光线能射到由射面上然后测量。其他棱镜根据具体情况，可采用其他方法测量。3 GB 7660.1-87 3.3 某些棱镜在产生多于两个的自准象时，应辨别出代表l和品的两个象。例如:测量两个反射面的直角棱镜时，由于光束由人如面、出射面同时进入棱镜，就会看到五个象，如图5(a)中所示的A、B、C、D、E。若用光栏将出射面遮住一-半，如图5(b)所示，就只会看到A、B或A、C两个象，这就可以确定在仪器上的读数值。由于A、C的棋向距离与D、E的横向距离相言，而且D、E两个象较亮，且不随棱镜的摆均iI移动，为了测量方便，以U、E的横向距离读作I也可以。I 真他棱镜仿此类推。l C 斗士一-电自准宦仪物镜
9、(a) (b) 图53.4 用透射法测量光学乎行度时v必须使两个自准直仪的视准轴分别垂直于人射面和出射面，然后从出射方的自准直仪上读出人射方自准直仪分划板上象的偏移角，和品。, (Jy=一-一 n 。的7AO 使用此法时，只能用高斯式自准直仪，不能使用阿贝式自准直仪。3.5 有些棱镜，出射面的自准象较暗时，允许以镀有金属外反光膜的反光镜用澳代荼或其他材料粘贴于棱镜的反射面上，以增加反射光。4 A.1 术语定义GB 7660.1-;-87 附录A光学平行度与棱镜几何误差的关系(参考件A.1.1 工作面一一-棱镜中，凡起折射和反射作用的抛光平面，都叫做E作面。其余的毛面，就叫做非工作面。A.1.2
10、 棱一一两个相邻工作面的交线。A.1.3 棱差一一棱镜的棱的实际位置对理论位置的偏差，(以夹角表示)叫做棱差。棱差分为两类，即A棱差及C棱差。A棱差一一平面棱镜的任一工作面(屋脊面除外)与其所对的棱的、附度。A棱差又称为面棱棱差，以符号A表示。C棱差一一屋脊棱镜的屋脊棱在垂直于屋脊乎分面的平面内，相对于理论位置的倾转角度。C棱差又称屋脊棱差，以符号c表示。A.1.4 反射面的光轴人射角一-光轴经棱镜的反射面反射时，光轴与反射面法线的夹角，以符号i表示。图AlA.1.5 屋脊的光轴入射角一一屋脊棱镜的光轴经屋脊反射时，光轴与屋脊、1;.分面内垂直于屋脊棱的准法线的夹角，以符号表示，见图A2。飞图
11、A2A.2 光学、严行度的影响，首先是白光光束通过棱镜后产生色散，此外，成象用的平面棱镜的第一光学、严行度会寻致光轴偏，第二光宇平行度会导致光轴偏和象倾斜。对F空间棱镜和其他复杂棱镜的影响，呵以分析为两个或两个以上、v面棱镜看综合放果。5 GB 7880.1-们A.I 第一光学平行度是由平面棱镜在光轴截面土的角度误差引起的。两者之间的关系，只要将棱镜展开为等效平板时即可找出。C ./ 图A3_例如图A3中一个弦面反射的直角棱镜ABC展开为等效平板后，ABC为直角棱镜ABC经弦面AB反射后所成的象。理论上，AC与CB应该平行。若不平行，则AC与CB的夹角就是这个棱i镜的第一光学平行度。第一光学平
12、行度是内错角CAB与ABC之差。CAB与ABC的名义值都是:450，这两个角度之差用符号。45。表示。因此，弦面反射的直角棱镜的第一光学平行度与角度误差的关系式是z。1=45。以后用符号A表示某一角度的实际值与名义值之差，例如直角面反射的直角棱镜有2 (J 1= 2 .90。对于有两个反射面的棱镜，光线经过这两个面反射后的偏转角等于两个反射面夹角的两倍。两个折射面的夹角i必须与之适应，才能保证第一光学平行度为零。表中有四种棱镜是按这个关系求得关系式的。A.4 第二光学平行度是由平面棱镜的棱差引起的A.4.1 若在平面棱镜中某一反射面与其所对的棱所构成的棱差为A，则它所引起该棱镜的第二光学平行度
13、等于该反射面的光轴人射角t的余弦的两倍再乘上阳，民日。n=2A cosi. .:. . ( 1 ) 若在平面棱镜中某一折射面与其所对的棱的棱差为凡，则它所引起的该棱镜的第二光学平行度就等于A即n=A. . . . . . . . . . . . (2) 若在带屋脊的平面棱镜中，屋脊棱的棱差为c，则它所引起的该棱镜的第二光学平行度等于该屋脊的光轴人射角的正弦的两倍再乘上c，即n= 2Cs归. . . . . . ( 3 ) A.4.2 棱镜的加工工艺，主要解决在产生E时，如何消除或减少。n。分别对A.1.4中的(1 )、(2)和(3 )式进行微分，有，. (J n= 2 cosi A . . 1
14、 a) . (J n; A. . . . . . . . . . . . (2 a) n=2sin缸c. . . . (3 a) 根据角庭误差和棱差引起光学平行度的关系，在表中列出常用的平面棱镜的光学平行度与几何误6 GB 7880.1-1.7 羞的关系。计算表中的关系式时，要指定任一个棱作为基准棱，亦即把与这个棱相联系的两个相邻工作面、看做是固定的，基准棱所对的工作面向着这个棱倾斜构成飞，选用不同的基准棱有不同的。E与凡的关系式。对于平面棱镜，主要用反射面、折射面和折反射面一个工作面同时起折射和反射作用)，来区别选用不同的基准棱。其符号为zYA (反一二反射面与它所对的棱构成的A棱差。YA
15、(折)一一折射面与它所对的棱构成的A棱差。YA (折反一一忻反射面与它所对的棱构成的A棱差。为了便于用修改非屋脊的工作面来改正屋脊棱的饨，可以把屋脊看作一个反射面通过屋脊棱且与屋脊平分面垂直与其相邻的工作面相交，得到一个假想的基准棱来计算其所对的工作面的凡。若有四个或四个以上工作面屋脊可以看做一个工作面的平面棱镜，固定一个基准棱后，其所对的两个或两个以上工作面产生的h有互相叠加或抵消作用。修改时，可以只改一个工作面，在满足其他要求时，也可以同时修改两个面。序号|棱镜名称及代号直角棱镜1 I D1-90。半立方棱镜DI-0。测量方向道威棱镜3 D1 -0。测量方向简图关系式I A)( I 61
16、=450 J 。n=1.4A (反 或v / /-./ , 。n=凡折I (JI=450 J 。n= 1.4凡反J 或.I (Jn =A (折1.= 450 J 。n=1.41A反粘贴附玻璃| 或n=凡折)7 J;号|棱镜名称及代号直角屋脊棱镜|4 。1J -90。直角棱镜 5 DII -180。半五棱镜6 B II - 450 转折60。棱镜7 B II -60。8、GB 7660.1-87 续表简图 才、v 关系式。1=450， 。u=1.41(成u= (折OI=2900, 。u= 2 V. (折或U=1.4VA(反。1= 2 22030一450u = 2.4A (折反或(Ju= 1. 8
17、5 V A (反)或(Ju=A (折1 = 2 30 0 - 60 0 , u= 2 VA (折反或Ou= 1. 7飞反或(Jn= V A (折Ir; I梭镜名称及V;-主j院棱镜斜h棱镜)8 XII -0。斯密特梭镜DIll -45。斯密特l屋脊棱镜10 o Ill j - 450 五棱镜l 11 W II -90。GB 7660.1-87 / F l可续表/ 因卡入、飞关系式。I= 2 ()2、3- () 1、4式Itl()的脚串J;代农形成、v行度的两个1:11面。用此式时注意模角方向的配A no 的=VA (折)或内=1.4A (反I ()r=67030 I u = 1. 85 VA
18、(反戎I ()u = 2，.4几(4;斤反)I =67030; 。u=0.77c 或0日、=0.4A (折反r = 2 45 0 - 900 I 0日=1.85凡反戎。日=At斤9 GB 7680.1-87 附加说明z.本标准由中华人民共和国兵器工业部提出。本标准由国营云南光学仪器厂起草。本标准主要起草人麦伟麟、周伟之。本标准自实施之日起，原WJ294一65(反射棱镜光轴、光轴长度、光轴截面与光学平行差作废。10 G旨111华人民只手I11 kI 国家标准反射棱镜GB 7660.1-7660.3-87 * 中国标准出版社出版(北京复外三里河)中国标准出版社北京印刷印刷新华扫店北京发行所发行各地新华书店经售版权专有不得翻印* 开本880x 1230 1/16 印张9/4字数296000 1988年12月第一版1988年12月第-次印刷印数1-2000 * 书号:155066 1-5746定价5.30元* ,f/j; H 99-12 r-。，c c c r-国-o c 也;) r-国。
