[發明專利]用于棱鏡膠合的支撐結構及膠合工藝

有效

• 申請號: 201610144402.8
• 申請日: 2016-03-14
• 公開（公告）號: CN105676408B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 趙強;李思遠;張宏建;李勇;孫劍;王飛橙
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: G02B7/18
• 分類號: G02B7/18;G02B5/04
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司61211
• 代理人: 楊引雪

技術領域

本發明涉及一種棱鏡支撐結構，尤其涉及一種在兩塊棱鏡膠合時，用于支撐待膠合棱鏡的支撐結構及棱鏡膠合工藝。

技術背景

膠合棱鏡是光學系統中常見的一種光學元件，一般由兩塊棱鏡沿某一確定的膠合面，利用黏合劑膠合在一起，在膠合界面上鍍有特定作用的膜系，以實現分束、合束、分色、正像等功能。

由于膠合棱鏡一般都包括多個工作面，為保證各工作面相對位置的準確性，特別是各工作面法線指向能夠滿足光學設計要求，對于棱鏡的加工精度和膠合精度均會提出很高的要求。加工精度由棱鏡加工方保證，可作為系統原理誤差，而膠合精度的實現則需要通過高精度膠合平臺和膠合工藝實現。

在傳統的膠合過程中，用于支撐和固定待膠合棱鏡的支撐結構往往由一塊平面度較高的光學平臺，及用于支撐光學平臺的三個頂尖組成，通過調整頂尖高度，可實現光學平臺與大地水平，以此作為兩塊棱鏡膠合的基準。具體膠合時，首先在兩塊棱鏡的膠合面上均勻的涂抹一層黏合劑，再將其放置在該光學平臺上，在黏合劑固化期間，通過快速調整平移機構實現兩棱鏡相對位置的調整，以此滿足膠合精度要求。傳統的支撐結構能夠比較方便的實現兩組棱鏡沿膠合面的相對位置調整，但由于兩個棱鏡在支撐結構的固定面為同一個平面，導致各棱鏡工作面法線方向調整非常困難，調整周期較長，同時，由于各棱鏡加工誤差，調整至滿足光學設計要求后，固定面存在一定的不共面性，黏合劑固化過程中，其相對位置的穩定性也較差，因而制約了整個膠合精度的提高。

發明內容

為了解決現有棱鏡膠合時，由于待膠合棱鏡支撐結構導致膠合精度有限的問題，本發明的目的是提供一種在兩塊棱鏡膠合時，用于支撐待膠合棱鏡的支撐結構，并提供了膠合工藝，其解決了背景技術中，單一支撐平面導致的各棱鏡工作面法線方向調整困難，調整周期較長的技術問題，同時，解決了黏合劑固化過程中，各棱鏡相對位置穩定性較差的技術問題。

本發明的技術解決方案是：

提供一種用于棱鏡膠合的支撐結構，其特別之處在于：包括支撐單元I和支撐單元II，所述支撐單元I包括支撐底板I和頂尖I，頂尖I用于支撐支撐底板I；所述支撐單元II包括支撐底板II、頂尖II和電控升降臺，所述頂尖II用于支撐支撐底板II，所述電控升降臺用于固定頂尖II。

上述的支撐底板I和支撐底板II表面設計有溢膠槽，支撐底板I和支撐底板II的兩個側面為定位靠面，定位靠面主要提供棱鏡初始定位基準，當棱鏡的兩個側面分別和支撐底板的兩個定位靠面平齊后，初始定位完成，以此提高初始定位精度，減少后續調整量，溢膠槽則用于避免調整過程中，黏合劑溢出至棱鏡與底板接觸面。

上述的頂尖I、頂尖II和電控升降臺分別為三個。

提供一種利用上述支撐結構的棱鏡膠合工藝，其特別之處在于：包括以下步驟：

1)調整支撐支撐底板I三個頂尖I的高度，使支撐底板I與大地水平；

2)調整固定在電控升降臺之上的頂尖II使支撐底板II和支撐底板I共面；

3)將待膠合的第一塊棱鏡放置在支撐底板I上，利用支撐底板I的定位靠面確定第一塊棱鏡的位置，并利用壓塊和頂塊將該棱鏡固定；

4)在第二塊棱鏡的膠合面上均勻的涂抹黏合劑后，將其放置在支撐底板II上，利用支撐底板II的定位靠面確定第二塊棱鏡初始位置，并利用壓塊和頂塊對該棱鏡施加一定預緊力；

5)調整支撐底板II的位置，使第一塊棱鏡和第二塊棱鏡的各工作面法線方向滿足光學設計要求；

6)調整第二塊棱鏡在支撐底板II的位置，使兩組棱鏡沿膠合面的相對位置滿足光學設計要求。

上述步驟5)具體通過調整支撐底板II下的三個電控升降臺實現。

上述步驟6)具體通過調整第二塊棱鏡周邊的一維平移臺實現。

本發明的有益效果是：

本發明膠合棱鏡時，將用于支撐待膠合棱鏡的支撐結構分為兩部分，并通過改變這兩部分的支撐與調整方式，能夠降低棱鏡膠合的難度，特別是降低兩棱鏡工作面法線相對方向的調整困難，有效的提高棱鏡膠合效率和膠合精度。

附圖說明

圖1為傳統棱鏡膠合時，用于支撐待膠合棱鏡的支撐結構示意圖；

圖2為本發明中待膠合棱鏡的支撐結構示意圖；

圖3為本發明支撐底板I和支撐底板II的示意圖；

圖4為待膠合棱鏡在支撐底板上的固定示意圖。

圖中附圖標記為：1-支撐底板I；2-支撐底板II；3-頂尖I；4-頂尖II；5-電控升降臺；6-溢膠槽；7-定位靠面；8-一維平移臺。