[发明专利]一种光学元件抛光工具及抛光方法

说明书

本发明公开一种光学元件抛光工具，包括连接杆、磨盘、压圈和抛光膜层，连接杆的上端与抛光机构连接，连接杆的下端与磨盘的顶部连接，连接杆的中心轴线与磨盘中心线重合，磨盘的底部中心设置向下凸起的凸台，抛光膜层包覆在凸台上，压圈中心开设中心孔，压圈与磨盘连接并且使包覆了抛光膜层的凸台从压圈的中心孔穿过，压圈将抛光膜层压紧贴附在凸台上。本发明所述的光学元件抛光工具无需安装辅助加工用的拼接块，有效提高加工效率，磨盘的运动范围扩展到元件的外部区域，磨盘不会发生倾覆，使得元件边缘区域与中间区域加工情况一致，有效消除塌边或翘边面形等边缘效应问题，实现光学元件全口径面形的高精度加工。

技术领域

本发明涉及光学元件加工技术领域，尤其涉及一种光学元件抛光工具及抛光方法。

背景技术

随着高功率激光装置向大型化、高输出能量方向发展，对光学元件加工精度和加工效率的要求越来越高。计算机控制光学表面成型技术(CCOS)随着计算机、精密测量、新工艺新材料等综合技术的发展而不断自我完善，成为了光学玻璃元件高精度加工的主流技术，但是其抛光加工过程中容易产生塌边或者翘边面形等边缘效应问题，影响元件的加工精度和加工效率。

传统消除边缘效应的方法是外环拼接法，即在待加工的元件周围粘接一圈与元件相同材料的拼接块，然后对元件和拼接块进行整体抛光，抛光结束后将拼接块撤除。该方法有效扩展了元件加工区域，使磨盘在抛光过程中始终与元件表面稳定接触，可以解决磨盘露边时出现压力分布不均匀的问题，避免出现塌边面形的边缘效应问题。但是，这种方法对拼接块与元件的拼接平面度提出了很高的要求，拼接难度大，影响加工效率，并且在撤除拼接块后，元件本身容易发生变形，影响元件的最终精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种光学元件抛光工具，解决目前技术中光学元件在抛光时采用外环拼接法，拼接块拼接难度大，影响加工效率，影响元件加工精度的问题。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：

一种光学元件抛光工具，包括连接杆、磨盘、压圈和抛光膜层，所述的连接杆的上端与抛光机构连接，连接杆的下端与磨盘的顶部连接，所述的连接杆的中心轴线与磨盘中心线重合，所述的磨盘的底部中心设置向下凸起的凸台，所述的抛光膜层包覆在凸台上，所述的压圈中心开设中心孔，压圈与磨盘连接并且使包覆了抛光膜层的凸台从压圈的中心孔穿过，压圈将抛光膜层压紧贴附在凸台上。本发明所述的光学元件抛光工具将抛光膜层通过压圈固定在磨盘上成为一个整体，并且连接杆的中心轴线与磨盘中心线重合，从而使得磨盘在露出元件边缘的部分小于磨盘的半径时，磨盘的中心线始终与元件的表面保持垂直，有效避免磨盘出现倾覆的状况，从而磨盘的加工范围可以向元件表面边缘外侧扩展一个凸台半径的范围，并且保障元件边缘区域与中间区域加工情况一致，消除了中间区域与边缘区域加工迭代的不一致性，无需在待加工的元件周围粘接一圈与元件相同材料的拼接块，无需辅助工装，提高加工效率，有效消除塌边或翘边面形等边缘效应问题，实现光学元件全口径面形的高精度加工。

进一步的，所述的抛光膜层的厚度为0.2～1mm。

进一步的，所述的中心孔的直径比凸台的直径大0.4～2mm，方便安装、拆卸，便于包覆了抛光膜层的凸台从压圈的中心孔穿过，并且确保压圈能可靠的将抛光膜层固定到凸台上，使得抛光膜层稳定的紧贴在凸台上，避免抛光膜层出现滑动，保障抛光加工质量。

进一步的，所述的压圈的厚度小于凸台的高度，避免压圈接触元件表面造成元件表面划伤。

进一步的，所述的压圈的厚度比凸台的高度小1～2mm。

进一步的，所述的压圈的外径与磨盘的外径相同，装卸方便，结构稳定性好。

进一步的，所述的磨盘的顶部中心设置连接台，连接台与连接杆通过螺纹连接。