第七章 棱镜抛光
本章讨论棱镜组合玻璃角的修正。第六章论述了玻璃反射角的内自准直检查法，但没有讨论如何修正。 1 加压点
加工棱镜一个表面时，抛光修正该面的90°角只要用一个加压点就可以了。要同时修正组合角的两个角度误差时，也只需要一个加压点。本节只定出90°棱镜反射角第一表面上的加压点。表7.1用来确定修正与第一抛光面相关的90°侧面角的加压点。棱镜参考面可以在左侧面或右侧面，如图7.1a所示。一旦选择了一个参考侧面，就用金刚石划线器作出标记以便识别。 2 90 侧面角的抛光
一般首先抛光棱镜的最大一面，并修正其90 侧面角，见图7.1a。文中所述技术可用于任何一种棱镜、光学立方体戒长方体。不过这里是以直角棱镜来说明的。棱镜最大的面是与90°侧面角一起修正的斜面，并用内处自准直法检验90°侧面角（见图7.1a）。将参考面（顶先作标记R）放置于一块毡上，准直仪调节到大约45°的位置（可以在40°-70°变化），由它射出的平行光波棱镜斜面与参考面构成的90°侧面角反射回来。图象一般有两类：一类是重合的象，表明角度正确；另一类是分离的水平象，表明有角度误差。角度误差有正（钝角）、有负（锐角）。一个单一的象表明侧面 图7.1
角为理想的90°。
有几种决定玻璃角是钝角还是锐角的如下：
规则（1） 目镜从最佳聚焦状态离焦，如果两水平象靠近，则为锐角（负）。
规则（2） 目镜从最佳聚焦状态离焦，如果两个水平象趋于分离，则为钝角（正）（也可见附录20）。
另一种方法称为刀口检验法：用一把机械尺遮住目镜下半部，如果上面的水平象消失了，就为锐角或大于90°。图7.1a、b表示细磨或抛光完成时，其90°侧面角得到修正且表面面形优于1/10光圈。
3 其它角度的抛光
先考虑直角棱镜的第一个45°角。加工好斜面后再加工两个45°反射角，并尽可能仔细地修正其中的一个45°角，而由第二个45°角来平衡剩余误差。抛光的斜面与另一个面构成的45°角，实际上是带有90°侧面角的45°复合角，它必须用如图7.2所示的自准直法检验。用内自准直法检验经抛光和修正的第一个玻璃角，被反射的平行光返回到自准直仪目镜。用同样的方法检验90°侧面角。再按规则（1）、（2）或刀口检验法确定玻璃角的精度。在一点加压，抛光时可同时修正两个玻璃角的误差。修磨第一个45°~90°复合角时，表7.1中的第2、3、5行是首要的（检验预定参考面）。表中列出了45°角及其90°侧面角（控制尖塔差），锐（--）、钝（+）和理想（零）均表示玻璃角，数字1~8表示加压点或加压区。这些数字与图7.2（1~8）所示的加压点相对应。图7.2表示用自准直法检验时要修正的棱镜表面处于朝下位置。
表7.1 棱镜角度误差的修磨 （以直角棱镜为例）
行 | 90° 侧面角 | 尖塔角 方向 | 45° 反射角 | 加压点 |
参考面/左边（R/L） | 参考面/右边（R/R） |
1 | 理想（0） | 0 | 锐角（-） | 7多媒体教学系统 | 7 |
2 | 理想（0） | 0 | 钝角（+） | 3 | 3 |
3 | 钝角（+） | 右 | 理想（0） | 5 | 1 |
4 | 锐角（-） | 左 | 理想（0） | 1 | 5 |
5 | 锐角（-） | 左 | 钝角（+） | 2 | 4 |
6 | 锐角（-） | 左 | 锐角（-） | 8 | 6 |
7 | 钝角（+） | 右 | 锐角（-） | 6 | 幼儿园门禁8 |
8 | 钝角（+） | 右 | 钝角（+） | 4 | 2 |
| | | | | |
注：1）此表对任何类型的棱镜均适用。
2）如果参考面位于右边（R/R），表中数字是不同的（见图7.2一个复合角时采用2、4、6行,全部复合角时采用3、4、5行。
4 最后一面的抛光
直角棱镜最后要抛光的面是第二个钾霞石45°面。单独用内自准直法检验被加工的最后一个复合角
和两个玻璃角的综合效应，如图7.2所示。加工第一个45°面时的剩余误差与加工第二个45°面时的误差的总和会产生两个内自准直象。它们位于目镜视场的四个象限内，或分开，或重合，很难区别哪个最靠近自准直仪的45°反射面的反射象，哪个是内自准直象。要辨别这类现象，可采用哈气检验这一简单的方法：在斜面上用力地哈气并注意随着雾气蒸发重新出现的象，在象消失的棱镜侧面上作标记（这
点很重要，因为这个侧面是两个可能的 图7.2
抛光加压点之一）。
图7.1 1~8中虚线代表内自准直象，实线代表最靠近自准直仪的45°面的反射象。象的垂直分离表示尖塔差，象的水平分离为棱镜中总的剩余角误差。图7.2中x和p分别为角误差和棱锥方向误差。注意参考面R在左边。若参考面在右边，加力点就与图示的不同。用表7.1能定出抛光时的加力点。例如，假定45°反射角为锐角（-），并且哈气检验表明棱锥方向在参考面同一侧，应用表7.1中第七行，知加压点为8。
如果象立即靠近，说明玻璃角和棱镜角方向变化很快，此时必须不断检查。因为这说明受压点也将不断变化，而压力总是作用在钝角对面的锐角上。
以上虽以直角棱镜为例说明了角度误差的修正，但这些方法可用于大多数典型棱镜。
5 反射象的计算
即使已修磨好的棱镜，通常在自准直装置中也可观察到三个象：两个逆反射的两次象夹着一个象。对于已校正的棱镜，这些象近于重合，但是如果玻璃有杂质或不均匀或两者兼有之，则会使两次象的光散射。操作者必须学会集中注意两个较亮的分离象（有角度误差的棱镜），而略去其它的逆反射象。典型的带有逆反射两次象的图案如图7.3所示。 图7.3
6 棱镜的镜状表面
在棱镜中存在的镜状表面有时使被观察的物体四周产生彩红泽，而理想的反射镜面是没有这种泽的。真正的反射镜面是反射表面，而显示彩虹彩的表面则会透射出分成光谱彩的光线，参见图7.4a~c。
出真正的反射镜面是很重要的，因为在检验角度误差时，反射镜面能用于棱镜的内在自
准测量。例如，在直角棱镜中观察一个45°棱镜面时，可以看到平面镜状表面，如果将铅笔放在棱镜的第二个45°面或斜面上，可以观察到铅笔的移动。这种情况在使用自准直仪时是有用处的。下面所述是反射镜面的另一种应 图7.4
用。从棱镜斜面可以观察到眼睛
的反射。眼睛的象被90°角（平面镜状表面）反射。若90°角的 误差以分计时，则眼睛象将产生畸变。平面镜状表面的观察提供了与两个45绞车房°角互补的90°角的检验。此类检验可分下列几种情况：图7.4c中的眼睛的图象呈鸡蛋形，表示90°角实际上小于90°。在这种情况下，一个45°角面是完善的，另一45°角面有几分误差。另一种情况是两个45°角面的误差抵消，90°角的最后误差为零。若眼睛的象是无畸变的，则可能发生下列两种情况：
情况1：两个45°面可能被修正到无角度误差。
情况2：90°角的误差由两个互相抵消的方向相反、大小相同的角度误差组成，例如，一个面为+6mum1’，另一面为--6’。
45°屋脊偏向棱镜是值得注意的，在置于一块毛毡上的施密特棱镜表面上能观察到许多象平
面镜那样的小平面。必须注意，观察时要与表面成90°，不要离轴，不然会出现带有泽的象。
理想的平面镜状表面可以用于实现内自准直，以检验单个反射角或复合角。关于偏向棱镜的内自准直法，要记住的重要一点是，棱镜所有的面必须已经加工完毕，否则经常会观察到令人误解的图象。
四巧板
这类平面镜表面的用处之一是作测距仪目镜前的棱镜。目镜前的 棱镜是有金属镀层的表面和一个由各种单个棱镜胶合而成的组合体。这类棱镜虽然制作花费大，但能自动准直。
7 三类棱镜
棱镜可分为三类（见图7.5a~x）：I类为单个棱镜；II类为两个棱镜的组合体；III类为三个或更多个棱镜的组合体。内自准直法是区别各类棱镜的较好方法之一。
一号图 二号图
三号图
四号图
六号图
五号图
图7.5
用自准直法可以检查多重反射角，参见图7.5x。例如由两个棱镜组合而成的别镜，具有两个镀银的、略为分开的表面（见图7.5r）。一块棱镜由一个非特殊的45°角和另外两个特殊的67.5°角组成。第二块棱镜中一个角为22.5°，另一个角为45°，第三个角为112.5°，45°和22.5°角为非特殊角，而112.5°则为特殊角。彻底弄懂每一个棱镜的多重角的观察情况是很重要的，因为它提供了考虑棱镜结构的思路。这个问题将在典型棱镜一章中再作仔细讨论。
8 典型棱镜
8.1 单个棱镜
图7.5a为视线偏转90°的直角棱镜，在偏转90°时象将是颠倒的，如果再反射到同一边，则
变成正立的。上述就是最常用的内自准直光学方法。图7.5b为按照大直角棱镜仿制的哈天——道威棱镜的图样。它用不同类型的玻璃制作就有不同的底面长度和高度。如果直角棱镜是小的，铣去直角棱镜的顶部就形成了道威棱镜。道威棱镜为一种直视棱镜，只能用于平行光路中。当棱镜底面朝下时，象是颠倒的，。这类棱镜经常用于扫描系统中，因为象以正常速度的两倍旋转。这里示出的是最好的内自准直法。
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