[发明专利]弱刚性非球面光学元件支撑刚度检测系统及变形补偿方法

权利要求书

1.弱刚性非球面光学元件支撑刚度检测系统，其特征在于，包括：施压子系统、力传输子系统、数据采集子系统和数据分析子系统；

所述施压子系统，用于产生目标压力；

所述力传输子系统，用于将所述目标压力施加到轻量化非球面元件的表面；

所述数据采集子系统，用于采集所述目标压力的大小，以及采集所述轻量化非球面元件在所述目标压力的作用下的形变量；

所述数据分析子系统，用于根据所述目标压力的大小和所述形变量，计算所述轻量化非球面元件的支撑刚度。

2.如权利要求1所述的弱刚性非球面光学元件支撑刚度检测系统，其特征在于，所述施压子系统包括气缸和气动控制箱；

所述气缸的腔体内设有活塞杆；

所述活塞杆一侧的上下两端分别连接有气管A和气管B；

所述气管A和气管B连入所述气动控制箱内。

3.如权利要求2所述的弱刚性非球面光学元件支撑刚度检测系统，其特征在于，所述力传输子系统包括基座、球铰和测量腿；所述数据采集子系统包括位移传感器和力传感器；

所述基座的底端设有球形内凹坑，所述球铰位于所述球形内凹坑内；

所述测量腿的上端与所述球铰连接；

所述测量腿的下端为刚性球头；在测量时，所述刚性球头与轻量化非球面元件的表面抵接；

所述基座的上方设有力传感器；所述力传感器与所述气缸的底部固定连接，用于采集所述气缸产生的目标压力的大小；

所述基座的内部设有内孔；所述内孔中安装有位移传感器；

所述球铰的中心设有圆形孔；所述位移传感器的测针经过所述圆形孔与轻量化非球面元件的表面接触，用于采集所述轻量化非球面元件在所述目标压力的作用下的形变量。

4.如权利要求3所述的弱刚性非球面光学元件支撑刚度检测系统，其特征在于，所述测量腿的数量为三根；

三根所述测量腿的刚性球头的球心与所述球铰的球心排布呈现为空间正三棱锥的四个顶点。

5.如权利要求3所述的弱刚性非球面光学元件支撑刚度检测系统，其特征在于，所述位移传感器的测量精度大于1μm；分辨率大于0.1μm；测量范围在1mm以上。

6.如权利要求3所述的弱刚性非球面光学元件支撑刚度检测系统，其特征在于，所述位移传感器的上方设有高度调节锁死机构；所述高度调节锁死机构用于调节所述位移传感器相对于基座的高度。

7.如权利要求6所述的弱刚性非球面光学元件支撑刚度检测系统，其特征在于，所述活塞杆、高度调节锁死机构和位移传感器依次固定连接。