[发明专利]一种离轴反射式光学零件嵌套工艺加工方法

说明书

技术领域

本发明属于光学加工领域，具体涉及一种离轴反射式光学零件的加工方法。

背景技术

离轴光学零件的离轴量在加工过程中是个“虚量”(以图1的离轴抛物面无像差点检测光路为例)，因为离轴学零件并没有实际存在的中心点，所以必需通过一些辅助量测定，如图1中L1和L2两个长度拟合后得出离轴量d，当L1和L2的长度较长的时候，L1和L2的测量误差就会增大，这直接导致离轴量d和离心率e²的误差也会变大，同时由于没有实质上的光轴中心点，对焦距的控制难度也会加大。

另外，由于离轴光学零件本身不是“旋转对称”的外形结构，只能采用单镜手修工艺，这种工艺不可避免的会产生手修高频残差，这种残差对光学均匀性要求高的系统会有影响。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种使用母镜嵌套方法的离轴反射式光学零件加工方法，使用常规机床，离轴量可以控制在±0.1mm内，降低了设备要求，提高了加工效率和镜面的平滑程度，由于工装是可以重复使用的，因此是一种可重复使用的嵌套型工艺加工方法。

本发明的技术方案如下：

一种离轴反射式光学零件嵌套工艺加工方法，具体包括如下步骤：

步骤一：测量离轴非球面光学零件的外形，并根据加工工艺留出后续工序的加工余量；

步骤二：根据步骤一的测量结果，设计并磨制嵌套母镜，所述嵌套母镜是对所述离轴非球面光学零件补齐的非离轴部分，其与离轴部分组合成完整的轴旋转对称区域；

步骤三：步骤二中嵌套后的光学组件构成组合件，设计和加工所述组合件的磨盘；

步骤四：将加工好后的磨盘以倒扣的方式上盘，将离轴非球面光学零件放入嵌套母镜；

步骤五：嵌入对顶机构，调整对顶机构的长度，以控制嵌套母镜与离轴非球面光学零件的拼接间隙；

步骤六：倒入加热的火漆，快满的时候垫入背部垫板；

步骤七：最后粘连组合件底板，反转整个组件，静置以等待胶体固结。

作为本发明的进一步改进，该离轴反射式光学零件嵌套工艺加工方法还包括步骤八：对离轴非球面光学零件与嵌套母镜接缝处进行倒角，防止刮蹭磨盘。

作为本发明的进一步改进，所述步骤二和步骤四中，控制嵌套母镜与离轴非球面光学零件的拼接间隙为±0.1mm。

作为本发明的进一步改进，所述步骤五中的对顶机构的两端是柔性材料的软垫。

作为本发明的进一步改进，所述步骤五中的对顶机构每80cm²设置一组。

作为本发明的进一步改进，所述步骤七中，使用松香白腊胶粘连组合件底板。

作为本发明的进一步改进，所述步骤七中，视温湿度要件，静置18-30小时。

本发明的有益效果如下：

本发明一种离轴反射式光学零件嵌套工艺加工方法，可有效控制离轴非球面光学零件离轴量和离心率；该方法适应性较广，能加工各种光学零件，尤其是加工异形轻量化光学零件的效果极好；结构简单，适应性强，可重复利用。

附图说明

图1为常规离轴抛物面无像差点检测光路；

图2为异形离轴镜俯视图；

图3为异形离轴镜侧视图；

图4为组合件上盘示意图；

图5为对顶机构结构示意图。

图中：1、标准平面镜；2、离轴非球面；3、焦点；4、对顶机构；5、离轴非球面光学零件；6、背部垫板；7、火漆；8、嵌套母镜；9、组合件底板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

图2和图3是作为本发明一种离轴反射式光学零件嵌套工艺加工方法的加工对象的异形离轴镜结构示例。

本发明一种离轴反射式光学零件嵌套工艺加工方法的具体步骤如下：

1、测量离轴非球面光学零件的外形，并根据加工工艺留出后续工序的加工余量；

2、根据步骤1的测量结果，设计并磨制嵌套母镜，所谓母镜就是离轴镜“补齐”的非离轴部分，也就是可与离轴部分组合成完善的轴旋转对称区域，母镜与离轴镜拼接间隙±0.1mm；

3、设计和加工组合件(嵌套后的光学组件)的磨盘(与常规工艺磨盘相同)；

4、将加工好后的磨盘“倒扣”按照图4的方式上盘，先将离轴非球面光学零件放入母镜，控制间隙±0.1mm；