GB/T 7660.1-2013 反射棱镜 第1部分：几何特性

ICS37.020

N30百目

中华人民共和国国彖标准

GB/T7660.1—2013

代替GB/T7660.2—1987

反射棱镜

第1部分：几何特性

Reflectingprisms—Part1:Geometricalcharacteritics

2013-12-17发布2014-07-15实施

GB/T7660.1—2013

目

前言m

i范围1

2规范性引用文件1

3术语和定义1

4分类和标识符6

5棱镜的代号7

6图样标注7

7棱镜图表9

附录A（资料性附录）光学平行度与棱镜角度误差的关系70

附录B（资料性附录）棱镜角度公差给定原则72

T

GB/T7660.1—2013

■ir■■i

刖吕

GB/T7660《反射棱镜》分为三个部分：

——第1部分:几何特性；

——第2部分:像偏转特性；

——第3部分:光学平行度及其检验方法。

本部分是GB/T7660的第1部分。

本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。

本部分代替GB/T7660.2—1987«反射棱镜分类、代号与图表》’

本部分与GB/T7660.2—1987相比，除编辑性修改外，主要技术差异如下：

一对标准编号和名称进行了修改，将GB/T7660.1—1987«反射棱镜光轴、光轴长度、光轴截面

与光学平行度》中的图表和附录A合并到本部分中，并对标准的范围作了修改；

——增加了第3章术语和定义；

——修改了“单棱镜”、“平面棱镜”、“空间棱镜”和，光轴偏转角”的定义；

—将平面棱镜和空间棱镜是“按成像特性”来区分的表述，修改为“按光轴分布特性”来区分；

——增加了“光轴偏转角”和“光轴折转角”的图示；

——将1987版图表中“四棱镜”的代号D,修改为S;

——将1987版图表中“普柔”棱镜,修改为“保罗”棱镜，其标识符P,修改为B；

——明确了平面棱镜的标识符缺省；

——补充了1987版第7章遗漏的符号说明；

——增加了光轴标注和光学平行度标注的内容；

—在棱镜表中，增加了“角隅棱镜”、补充了遗漏的符号说明、将1987版图59和图60两种棱镜合

并成一种，并增加了每种棱镜的轴测图；

——增加了附录A,1987版附录A改为附录Bo

本部分由中国机械工业联合会提出。

本部分由全国光学和光子学标准化技术委员会(SAC/TC103)归口。

本部分起草单位：贵阳新天光电科技有限公司、上海理工大学、贵州省光学测量丁程技术研究中心、

苏州一光仪器有限公司、宁波市教学仪器有限公司、梧州奥卡光学仪器公司、南京东利来光电实业有限

公司、宁波湛京光学仪器有限公司、宁波舜宇仪器有限公司、宁波永新光学股份有限公司、南京江南永新

光学有限公司、宁波华光精密仪器有限公司、北京博飞仪器股份有限公司、广州粤显光学仪器有限责任

公司、麦克奥迪实业集团有限公司、重庆光电仪器有限公司。

本部分主要起草人：胡清、章慧贤、吕毓珍、陈洪凯、王国瑞、张景华、杨广烈、熊守裕、胡森虎、

曾丽珠、李唏、徐利明、阙江、李弥高、肖倩、夏硕。

本部分所代替标准的历次版本发布情况为：

——GB/T7660.2—1987O

m

GB/T7660.1—2013

反射棱镜

第1部分：几何特性

1范围

GB/T7660的本部分规定了与反射棱镜几何特性相关的术语及定义和反射棱镜的分类、代号命名

和图样标注的规则，同时给岀了常用反射棱镜的外形简图、角度和尺寸关系式以及棱镜图样应标注的角

度公差。

本部分适用于指导反射梭镜及其光学系统的设计和棱镜的制造、检验T-作。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T7660.2—2013反射棱镜第2部分:像偏转特性

GB/T13323—2009光学制图

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

反射棱镜reflectingprism

利用内反射平面的反射作用，转折光路、转像、倒像和扫描并能展开成等效平板（如图1所示）的光

学元件，以下简称“棱镜”。

说明：

1，——等效平板厚度。

图1将棱镜展开成等效平板

3.2

工作面workingplane

棱镜上，起折射和反射作用的平面;它包括若干个反射面和作为入、出射面的两个折射面。

GB/T7660.1—2013

3.3

棱crestline

棱镜上，两相邻面的交线（本部分仅涉及两相邻工作面所形成的棱）O

3.4

棱镜光轴opticalaxisofprism

光学系统中，光轴通过棱镜的部分。如图2中的ABC折线为棱镜光轴。

若将棱镜展开成等效平板，则棱镜光轴为一条直线，如图1中的ABC'D'F'.

图2一个具有棱镜的光学系统

3.5

光轴长度lengthofopticalaxis

L

棱镜光轴自棱镜入射面起，至出射面止的几何总长度。

对于光轴垂直人射面入射的棱镜,其值相当于棱镜展开成等效平板的厚度。

如图2中棱镜的光轴长度为L=AB+BCO

3.6

光轴截面axissection

当棱镜光轴在反射面（或屋脊棱）上发生折转时，通过折转前、后光轴的平面为光轴截面。根据棱镜

光轴的分布,一块棱镜可以具有一个或几个光轴截面；

如图3所示棱镜，阴影的平面为该棱镜的光轴截面。

说明：

Sm——入射光轴截面；

Sg——川射光轴截面。

图3

3.7

入射光轴截面axissectionofincidence

自棱镜入射面起、出射面止，棱镜光轴在棱镜内第一次折转所形成的光轴截面。

如图3所示棱镜，阴影的平面S”为该棱镜的入射光轴截面。

GB/T7660.1—2013

3.8

出射光轴截面axissectionofemergence

自棱镜入射面起、出射面止，棱镜光轴在棱镜内最后一次折转所形成的光轴截面，

如图3所示棱镜，阴影的平面Sm为该棱镜的出射光轴截面。

3.9

单棱镜singleprism

由一块光学材料制成的棱镜。

3.10

复合棱镜complexprism

由两个或两个以上单棱镜组成的棱镜。

3.11

平面棱镜planeprism

全部棱镜光轴分布在同一平面内的棱镜。如图1、图2所示。

3.12

空间棱镜spatialprism

棱镜光轴不在同一平面内分布的棱镜。如图3所示。

3.13

屋脊棱镜rfprism

用两个相互垂直相交的反射平面代替一个反射平面的棱镜。

屋脊棱镜的部分或全部光轴位于棱镜两相互垂直反射面的平分面上，如图4所示。该两反射面被

称为屋脊面，其夹角被称为屋脊角，其交线被称为屋脊棱。屋脊棱均位于棱镜光轴截面内。

屋脊面能将入射像翻转成镜像。

说明：

W——屋脊面；

P屋脊面的平分面;

C——屋脊棱。

图4

3.14

光轴偏转角deflectionangleofopticalaxis

光线进入棱镜前的入射方向与出射棱镜后的出射方向之间的夹角，单位为(°)。如图5中的a。

3.15

光轴折转角turningangleofopticalaxis

棱镜光轴在各反射面或屋脊棱上折转的角度，单位为(°)。如图5中的心、化。

3

GB/T7660.1—2013

3.16

光学平行度opticalparallelism

d

将棱镜展开成等效平板后，该平板的平行度。

3.17

第一光学平行度firstopticalparallelism

°i

光学平行度在入射光轴截面内的分量；它由棱镜工作面在光轴截面上的角度误差引起。

3.18

第二光学平行度secondopticalparallelism

dn

光学平行度在入射光轴截面法向的分量;它由棱镜各棱的棱差引起。

3.19

棱差errorofcrestline

棱镜的棱的实际方向与理想方向的偏差，以角度(')或(")计量。

棱差可分为A棱差、B棱差和C棱差。

3.20

A棱差Atypeerrorofcrestline

Ya

平面棱镜上，某一指定的棱与其相对的工作面的平行度。如图6所示。A棱差又称面棱棱差。

说明：

A含有A棱差的棱；

yAA棱差。

图6

4

GB/T7660.1—2013

3.21

B棱差Btypeerrorofcrestline

Xb

凡是有四个工作面的平面棱镜，其指定的两条不相邻的棱，在两个棱的理想位置组成平面（例如

图7中打阴影的平面）内的平行度。

B棱差可以分解为两个A棱差。如图7中的A棱与B棱的B棱差％,可以通过A棱与1面的

A棱差和A棱与2面的A棱差/a2加以控制。

图7

3.22

C棱差Ctypeerrorofcrestline

Xc

屋脊棱与屋脊相邻部分棱镜光轴截面的平行度，如图8所示。C棱差又称为屋脊棱差。

说明：

C——含有C棱差的棱；

Xc——C棱差。

B——与屋脊相邻部分的棱镜光轴截面

P屋脊平分面；

G—棱镜与屋脊相邻部分。

图8

3.23

屋脊双像差doubleimageerrorofridgeprism

S

由于屋脊角存在误差，入射光线经屋脊面反射后，在像面上所形成双像的两个出射光轴方向的

夹角。

5

GB/T7660.1—2013

4分类和标识符

4.1分类

4.1.1反射棱镜按组成方式分为单棱镜与复合棱镜。

4.1.2反射棱镜按棱镜光轴分布特性分为平面棱镜与空间棱镜。

—平面棱镜依据棱镜光轴折转次数分为一次折转棱镜、二次和三次折转或更多折转次数（例如別

汉棱镜）的棱镜；每一种又可分为带屋脊面的屋脊棱镜和不带屋脊面的棱镜。

—空间棱镜光轴折转次数为二次和二次以上，每一种又可分为带屋脊面的屋脊棱镜和不带屋脊

面的棱镜。

4.2标识符

4.2.1单棱镜的标识符通常用棱镜名称的大写汉语拼音首个字母表示，特殊情况下用棱镜名称前两个

汉字的汉语拼音首个字母表示。

4.2.2复合棱镜的标识符用大写汉语拼音字母F和棱镜名称的汉语拼音第一个字母表示，字母F

在前。

4.2.3空间棱镜的标识符用大写汉语拼音字母K表示。

4.2.4屋脊棱镜的标识符用大写汉语拼音字母J作下标表示。

4.2.5平面棱镜的标识符缺省。

4.2.6以下名称棱镜的标识符符合本部分规定。

示例：

棱镜名称标识符

等腰棱镜D

宜角棱镜D

四棱镜S

五棱镜W

半五棱镜B

斜方棱镜X

列曼棱镜L

乌拉司棱镜WL

别汉棱镜FB

立方棱镜FL

潜望棱镜FQ

靴形棱镜FX

烟斗棱镜FY

保罗棱镜FB

阿贝棱镜FA

空间棱镜K

注：由于直角棱镜的形体特征仍属等腰状，考虑到其共性，标识符沿用D,表31、表45的施密特棱镜亦然。

6

GB/T7660.1—2013

4.3光轴折转次数符号

该标识符为光轴在棱镜中折转次数的总和，以大写罗马数字表示。

——标识符I，表示折转了1；

—标识符n，表示折转了2；

标识符HI,表示折转了3；

余类推。

5棱镜的代号

5.1平面棱镜代号

平面棱镜代号由三项组成，其中第二、三项之间用连字符“-”隔开。其形式为:

枪繪％你杯识哥

以下棱镜代号符合本部分规定。

示例

代号:DT-9O,表示等腰棱镜、光轴折转一、光轴偏转角为90°。

代号:LlUj-O,表示列曼屋脊棱镜、光轴折转三、光轴偏转角为0°。

代号：FLT-O,表示立方棱镜，隶属复合棱镜、光轴折转一、光轴偏转角为

代号：FYIDj-60,表示烟斗屋脊棱镜，隶属复合棱镜、光轴折转三、光轴偏转角为60°。

5.2空间棱镜代号

空间棱镜代号由四项组成，其中第二、三项之间和第三、四项之间用连字符隔开。其形式为:

—临间檢迫标讥秆aKv

以下棱镜代号符合本部分规定。

示例：

代号:KH-90-80,表示空间棱镜、光轴折转两、第一次折转90°,第二次折转80°。

代号:KHj-90-100,表示空间屋脊棱镜、光轴折转两、第一次折转90°,第二次折转100°。

6图样标注

6.1总则

棱镜T作图除标注材料、几何尺寸、角度和技术要求外、还应该标注棱镜名称及代号,一般情况下也

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GB/T7660.1—2013

应该标注角度公差。

6.2名称及代号的标注

棱镜名称及代号应一起标注在棱镜丁作图的标题栏里。名称与代号之间空一个字间距。

凡是习惯上有其他名称的棱镜，允许标注任何一种，但其代号不变。例如“道威棱镜”也可标“等腰

棱镜”，其代号均标为Dl-O0

示例：等腰棱镜DI-O；道威棱镜1)1-0。

6.3光轴的标注

在棱镜的零件图和胶合件图中，应采用点划线绘出光轴。棱镜外也应绘出入射前和出射后的光轴，

其线长约5mmo当入射面与出射面需加以区分时,应在镜外光轴上标注箭头。若棱镜是完全对称的，

则不必用箭头区分入射面和出射面，如图9所示。

图9

在棱镜的零件图和胶合件图中，光轴若能在一个视图或剖视图内标注清楚，则其余图内可不绘出

光轴。

6.4光轴长度和等效平板厚度的标注

6.4.1在光学系统图中，光轴长度和等效平板厚度，应标注在“中心厚度”栏内；参见GB/T13323-

2009的表A.1。

6.4.2在光学零件图中，光轴长度和等效平板厚度，应标注在对零件的要求栏内。

6.4.3在光学胶合件图中，光轴长度和等效平板厚度，应标注在对胶合件的要求栏内。

6.4.4光轴长度和等效平板厚度的标注采用分式形式，分子为光轴长度，分母为等效平板厚度，当中用

斜杠分开。对于光轴垂直入射面入射的棱镜，因其光轴长度和等效平板厚度相同，只用一个数字标注。

6.5光学平行度的标注

6.5.1在棱镜图样中，一般应规定光学平行度毎和歼的值。在棱镜零件图中，毎和外的值应标注在

“对零件的要求”栏内；在棱镜胶合件图中，0i和外的值应标注在“对胶合件的要求”栏内。

示例：(?i=5',&n=30"。

图样中标注光学平行度后，还可用括号注明形成光学平行度的一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。

6.6角度公差的标注

第7章表中“角度公差”栏给出了常规使用时应该标注的公差，同一棱镜作其他使用时，允许按实际

情况另行标注。

6.6.1屋脊双像差应在棱镜工作图中对零件的要求栏里标注。

6.6.2屋脊角公差和光轴截面内的角度公差，应在棱镜工作图上的角度尺寸数字后标注。

6.6.3棱镜的两工作面平行度，应在棱镜工作图中以形位公差形式标注。

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GB/T7660.1—2013

7棱镜图表

7.1总则

表1〜表60列出了常用棱镜的名称、代号、外形简图、外形尺寸关系式、角度关系式和棱镜工作图

应标注的角度公差。

棱镜在简图中的摆放方位为常规画法，不代表唯一画法。外形简图仅表示棱镜的几何特性，不作为

棱镜T作图。

尺寸关系式是按平行于光轴的圆柱形光束推导出来的，对于其他截面形状的光束，应另行考虑。

设计棱镜时，在下列情况下，尺寸关系式允许变更。

——为了减小仪器的尺寸，需要将棱镜的某些尺寸减小或去掉棱镜的某一部分。

—为了简化棱镜的加TT序，需要保留棱镜的某些非T作部分，或者为了安装和加工的方便，需

要增大棱镜的某些尺寸。

角度关系式给出了棱镜光学平行度、各面间的角度、角度误差及棱差的换算关系，

角度关系式是以A棱为基准棱推导出来的；A棱的选择原则是:优先选择入射面和出射面的交棱。

对于出、入射面共面的棱镜，可选择入射面与第一反射面的交棱为A棱。当A棱垂直于纸面时，图中以

黑色圆点表示。

允许选取其他棱作为基准棱，从而得出不同的关系式。允许用不同光轴截面的角度误差换算光学

平行度。

7.2符号

下列符号在表1〜表60中出现，其含义如下：

1、2、3……为棱镜工作面序号，以光轴前进方向为序；

①、②、③为复合棱镜中单棱镜的序号，或空间棱镜可分解的单棱镜序号，以光轴前进方向

为序。

B——形成A棱的两个面的夹角；

D()——棱镜入射面上的理论通光口径；出于棱镜实际倒边、倒角和装配调整量的考虑，该尺寸可适

当放大；

△XX——光轴截面内XX角的角度误差；

5——屋脊角误差；

5XX——等腰棱镜两底角之差；

01——光学平行度在入射光轴截面内的分量；

0.——光学平行度在入射光轴截面法向的分量；

d.,k——棱镜第,面与第怡面的平行度；

L——棱镜的光轴长度;对于含有气隙的复合棱镜，该值不含气隙厚度；

«——棱镜材料的折射率；

s——屋脊双像差；

t——复合棱镜的气隙厚度，即形成气隙的两光学表面的垂直距离；

卩一一屋脊面与相邻丁作面的二面角；

卩R屋脊面与入射表面的二面角；

<f>c屋脊面与出射表面的二面角；

W——空间棱镜两反射面的二面角；

㊉一一垂直于纸面的坐标轴或向量，其箭头背向读者；

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GB/T7660.1—2013

0——垂直于纸面的坐标轴或向量，其箭头指向读者。

7.3平面棱镜

7.3.1单棱镜

表1〜表36列出了常用单棱镜的外形简图、外形尺寸关系式、角度关系式和棱镜工作图应标注的

角度公差。

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GB/T7660.1—2013

表2等腰棱镜DI-45

外形简图

尺寸关系式角度关系式角度公差

L=2.41DC

ci=2.61D（）

0x=867°30,

b=D°

c=Do

&tt=O.77yA

H=3.15Do

△45°

h=O.92Do

11

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12

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表5直角棱镜DI-90

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表6等腰棱镜DI-105

外形简图

尺寸关系式角度关系式角度公差

L=1.3ODo

Oi

a=1.26DO

0i=&37°3O‘

b=D°

c=Do

0n=1.59/A

d=1.59DO

△105°

h=0.82Do

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GB/T7660.1—2013

表7等腰棱镜DI-“(“<90°)

外形简图

尺寸关系式角度关系式角度公差

L=(cot勺D,.

Dea=y(180°-/?)

0i

asin(0/2)

b=D(,

0\=8a

c=Dc

Do£

2sin(p/2)COt2

Do

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GB/T7660.1—2013

表8等腰棱镜Dl-“（“〉90°）

外形简图

尺寸关系式角度关系式角度公差

L=(tan#|Do

1”

Doa=—(180°—/?)

的

asin(0/2)

b=D.,

Q\=Sa0\\

c=D.,

d=(2sin斗)Do

0n=|2sinyyA45

D°

2cos(0/2)

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表9道威屋脊棱镜Dlj-0

外形简图

说明：

本棱镜只用于平行光路。

尺寸关系式角度关系式角度公差

2J2rzDo

L=—:

2/72—1—1

22n2—1•Do

v*2r/2-l-l0t=》45°

b=DQ0u

c=72Dq0口=1.41yc

(1+-；2)J2”匸1+(•.'2—1)”S或d

d=Dn

vZ2h2-1-1尹=60°

rTJ22/72—1•DoHip

11_S=(4•cosao^nB

V*2/72—1—1

△90°

h=1.21Do

(>'2—1)//「、

t—._-——D，：

Y2n2—1—1

18

GB/T7660.1—2013

表10等腰屋脊棱镜DI,(-45

外形简图

尺寸关系式角度关系式角度公差

L=3.565