一種可變頂角液體稜鏡的製作方法
2023-12-11 15:04:12
專利名稱：一種可變頂角液體稜鏡的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種新穎的可變頂角液體稜鏡結構及其工作原理，屬於應用光學器件的技術領域。
背景技術：
液體光學器件是現在一門熱門學科，以光學性質靈活可調為特徵，構成可調光學系統。液體稜鏡是一種以液體為主體構成的稜鏡，可以單獨使用或集成於光學系統中應用於各種新型光電子器件領域。通過改變稜鏡角度、改變液體種類可靈活改變液體稜鏡的光學性質，可應用於光通訊器件、染料雷射器、生物醫療領域的液體分析、光成像系統、傾斜度測量等測量系統以及教學實驗等。可變角液體稜鏡是一種頂角可變的液體稜鏡，將液體稜鏡的頂角設計成連續可 變，以滿足一些光學儀器對稜鏡頂角可變的要求。可變頂角稜鏡在光通信及其他許多領域有著廣泛的應用，如相機中的可變角度稜鏡影像穩定器，利用變角稜鏡進行光補償校正角度，專門針對各種由鏡頭與機身間操作產生的不穩定情況造成的圖像模糊進行實時補償。目前，現有的稜鏡大多是實體的玻璃稜鏡，極少有角度可變的液體稜鏡，實體的玻璃稜鏡有一個顯著的缺點，就是稜鏡的角度不能改變，因而無法滿足一些光學儀器對稜鏡角度可變的要求。液體稜鏡可在不改變系統結構下，僅通過更換液體來實現稜鏡折射率變換要求，這是其它固體器件不能達到的。所以研製角度可變的液體稜鏡具有重要的技術價值和應用前
旦
o本專利設計出的可變頂角液體稜鏡，利用磁效應和獨特的結構實現頂角可變，可滿足一些光學儀器對稜鏡角度可變的要求，而且可根據需要改變稜鏡折射率，與現有固體型可變頂角稜鏡相比，具有結構簡單，成本低，易清潔，易安裝的特點，且大小尺寸可根據需要確定。
發明內容
技術問題本發明的目的是設計一種頂角可連續變化的液體稜鏡，解決液體稜鏡頂角可變、稜鏡折射率可改變等問題。技術方案本發明的可變頂角液體稜鏡的結構包括固定框架、可動框架、透明玻璃、雙扭彈簧、彈性密封橡膠皮、橡膠底皮、橡膠波紋軟皮、圓弧形鐵質角度盤、可移動磁性擋柱、擋板指針和基底組成，其中，固定框架的一邊與可動框架的一邊由雙扭彈簧連接，固定框架的另一邊與可動框架的另一邊由橡膠波紋軟皮連接，在固定框架、可動框架和橡膠波紋軟皮構成的三角形稜柱的上表面蓋有一個活動橡膠皮蓋，方便灌裝和傾倒液體，在所述三角形稜柱的下表面設有一個橡膠底皮；透明玻璃分別設置在固定框架和可動框架上，由彈性密封橡膠皮密封，被密封的所述三角形稜柱舍的柱底和角度盤設置在基底上，角度盤圓心位於稜鏡頂角處，擋板指針與透明玻璃同厚度並固定在透明玻璃外側。該液體稜鏡頂角上的磁性擋柱位於圓弧形鐵質角度盤的上方，便於控制和調節。可動框架的旋轉是通過磁性擋柱和圓弧形鐵質角度盤來控制，並由此確定液體稜鏡的角度。所述的可變頂角液體稜鏡固定於基底之上，可動框架可繞轉軸轉動，在雙扭彈簧的彈力作用下，稜鏡頂角初始張角相對較大，轉動可動框架，使擋板指針所指角度小於所需角度，將磁性擋柱放置於圓弧形鐵質角度盤上所需角度的邊緣，以阻止擋板指針的返回，輕輕挪動磁性擋柱，使擋板指針恰好指在所需的角刻度上，當充入液體時，便構成了一個液體稜鏡。當需要改變稜鏡頂角大小時，通過挪動磁性擋柱,便可實現液體稜鏡頂角大小的調節。有益效果根據以上敘述可知，本發明具有如下特點
本發明設計了一種頂角可變的液體稜鏡，相對現有固體稜鏡，具有頂角可變、稜鏡折射 率可變(通過更換液體種類或濃度實現)、結構簡單、成本低，易清潔、易安裝、大小尺寸可根據需要確定等優點。創新之處在於
1)利用液體可調屬性構成光學性質可調的稜鏡，具有頂角可變、稜鏡折射率可變的優佔.
2)利用磁性擋柱與圓弧形鐵質角度盤來實現液體稜鏡的頂角連續可變；
3)稜鏡的頂角大小對應著可動框架上的擋板指針所指的刻度，角度精確且讀數方
便；
4)可根據需要更換不同折射率的液體，且方便灌注和清潔；
5)利用雙扭彈簧的彈力作為可動框架的回覆力。
圖I是可變頂角液體稜鏡的結構示意圖。圖中有固定框架I、透明玻璃2、雙扭彈簧3、彈性密封橡膠皮4、橡膠波紋軟皮5、橡膠底皮6、圓弧形鐵質角度盤7、磁性擋柱8、可動框架9、擋板指針10、活動橡膠皮蓋11、基底12。
具體實施例方式如圖1，本發明的可變頂角液體稜鏡的結構包括固定框架I、可動框架9、透明玻璃
2、雙扭彈簧3、彈性密封橡膠皮4、橡膠底皮6、橡膠波紋軟皮5、圓弧形鐵質角度盤7、可移動磁性擋柱8、擋板指針10和基底12組成，其中，固定框架I的一邊與可動框架9的一邊由雙扭彈簧3連接，固定框架I的另一邊與可動框架9的另一邊由橡膠波紋軟皮5連接，在固定框架I、可動框架9和橡膠波紋軟皮5構成的三角形稜柱的上表面蓋有一個活動橡膠皮蓋11，方便灌裝和傾倒液體，在所述三角形稜柱的下表面設有一個橡膠底皮6 ;透明玻璃2分別設置在固定框架I和可動框架9上，由彈性密封橡膠皮4密封，被密封的所述三角形稜柱舍的柱底和角度盤7設置在基底12上，角度盤7圓心位於稜鏡頂角處，擋板指針10與透明玻璃2同厚度並固定在透明玻璃2外側。該液體稜鏡頂角上的磁性擋柱8位於圓弧形鐵質角度盤7的上方，便於控制和調節。可動框架9可繞轉軸轉動，在雙扭彈簧3的彈力作用下，稜鏡頂角初始張角相對較大，轉動可動框架9，使擋板指針10所指角度小於所需角度，將磁性擋柱8放置於圓弧形鐵質角度盤7上所需角度的邊緣，以阻止擋板指針10的返回，輕輕挪動磁性擋柱8，使擋板指針10恰好指在所需的角刻度上，當充入液體時，便構成了一個液體稜鏡，其中，角度盤7圓心位於稜鏡頂角處，擋板指針10與玻璃同厚度並在同一直線上。當需要改變稜鏡頂角大小時，通過挪動磁性擋柱,便可實現液體稜鏡頂角大小的調節。將本發明用於液體稜鏡折射計，此折射計的測量範圍只與液體稜鏡頂角有關，不受其它材料的折射率限制，因此可以通過改變頂角大小，比如取60°，使折射計的測量範圍比目前市面上常用的阿貝折射計更廣，能夠測量新型液體材料的折射率。若勻速緩慢地移動磁性擋柱，則可用本發明來觀察稜鏡角度連續變化的光學現象；或者固定稜鏡角度，來分別觀察兩種或者幾種不同種類液體的光學現象差異，是初中、高中、大學物理光學實驗課的良好教具。 本發明可應用於相機中的可變角度稜鏡影像穩定器，利用變角稜鏡進行光補償校 正角度。
權利要求
1.一種可變頂角液體稜鏡，其特徵在於它由固定框架(I)、可動框架(9)、透明玻璃(2 )、雙扭彈簧(3 )、彈性密封橡膠皮(4)、橡膠底皮(6 )、橡膠波紋軟皮(5 )、圓弧形鐵質角度盤(7)、可移動磁性擋柱(8)、擋板指針(10)和基底(12)組成，其中，固定框架(I)的一邊與可動框架(9)的一邊由雙扭彈簧(3)連接，固定框架(I)的另一邊與可動框架(9)的另一邊由橡膠波紋軟皮(5)連接，在固定框架(I)、可動框架(9)和橡膠波紋軟皮(5)構成的三角形稜柱的上表面蓋有一個活動橡膠皮蓋(11)，方便灌裝和傾倒液體，在所述三角形稜柱的下表面設有一個橡膠底皮(6);透明玻璃(2)分別設置在固定框架(I)和可動框架(9)上，由彈性密封橡膠皮(4)密封，被密封的所述三角形稜柱舍的柱底和角度盤(7)設置在基底(12)上，角度盤(7)圓心位於稜鏡頂角處，擋板指針(10)與透明玻璃(2)同厚度並固定在透明玻璃⑵外側。
2.根據權利要求I所述的可變頂角液體稜鏡，其特徵在於該液體稜鏡頂角上的磁性擋柱(8)位於圓弧形鐵質角度盤(7)的上方，便於控制和調節。
全文摘要
本發明是一種可變頂角液體稜鏡，它是由固定框架(1)，可動框架(9)，透明玻璃(2)，雙扭彈簧(3)，彈性密封橡膠皮(4)，橡膠底皮(6)，橡膠波紋軟皮(5)，圓弧形鐵質角度盤(7)，可移動磁性擋柱(8)，擋板指針(10)和基底(12)組成，上表面可帶一個活動橡膠皮蓋(11)，方便灌裝和傾倒液體。旋轉可動框架(9)並用鐵質角度盤(7)、磁性擋柱(8)、擋板指針(10)固定頂角角度，當充入液體時，便構成了一個液體稜鏡；其中，圓弧形鐵質角度盤(7)圓心位於稜鏡頂角處，擋板指針(10)與玻璃同厚度並在同一直線上。本發明可滿足一些光學系統對稜鏡角度可變的要求，具有頂角可變、稜鏡折射率可變的優點，結構簡單，成本低，易清潔，易安裝。
文檔編號G02B5/06GK102662205SQ20121014797
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月14日 優先權日2012年5月14日
發明者萬靜, 劉曉同, 劉洪 , 梁忠誠, 郭安金, 韋雲亮, 馬金雪 申請人:南京郵電大學