[发明专利]反射式液体光楔补偿系统

说明书

本发明公开一种反射式液体光楔补偿系统，涉及水准仪、垂准仪、倾角准直仪用的自动安平补偿系统，属于光学测量仪器技术领域。

常规的水准仪、垂准仪等光学测量仪器所采用的自动安平系统，多为重力悬挂、电子安平、液体悬浮式及双层液体透明式安平补偿系统，前三种系统结构复杂，影响安平精度的因素多，不易微型化，装调麻烦，制造成本高，后一种补偿器虽然解决了结构、精度、成本、装调之间的矛盾，但双层液体的引入的误差源较单层多，温差负载大，均匀性保证不易，影响精度的进一步提高。

本发明提供一种反射式液体光楔补偿系统，目的旨在克服上述安平补偿系统存在的结构复杂、成本高、精度差等缺点和不足。

为完成本发明目的，具体构思如下(见附图1)：在壳体1的底部设置有水平放置的反射镜2，所述的反射镜2包括平面、球面及外反射和内反射式镜片，反射镜2的上面注入一层透明液体3，液体3由平面透镜4封闭在壳体1中；

由于液体在重力的作用下其上表面保持自然水平液面，当仪器的壳体安放不平时，反射镜和液体的上表面形成一液体楔角，光线通过这一楔角的液体光楔将发生折射及在反射镜面上反射，随着角度的不同，折射光线的偏转角亦不同，但通过液体折射率与平面镜系统或棱镜系统的配合，可刚好消除由于壳体的摆放误差造成的准直光线的的方向偏差。其原理见(附图4)。系统对光轴9安平时应保持如下关系：

当壳体相反方向倾斜时，上面各式α只需取负值。于是可以推出： n = 1 2 { sin ( θ - α ) sin [ arctg sin 2 α sin ( θ + 2 α ) / sin ( θ - α ) - cos 2 α ] + sin ( θ + α ) sin [ arctg sin 2 α cos 2 α - sin ( θ - 2 α ) / sin ( θ + α ) ] } ]]>可见：元件8应为负一倍的望远系统，这样的系统可由在入射面内的反射次数为奇次的平面反射系统(如：棱镜)组成。而对于水平安平或坡度安平其要安平的光轴方向亦需要反射面来达到。