[實(shí)用新型]一種用于高精度標(biāo)準(zhǔn)鏡的無應(yīng)力裝夾柔性裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721177618.0
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN207301440U
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁蛟騰;許亮;馬臻;羅瑤;鳳良杰;龐志海
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號: G02B7/00
• 分類號: G02B7/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司61211
• 代理人: 汪海艷

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種無應(yīng)力裝夾柔性裝置設(shè)計(jì)，尤其涉及一種用于支撐高精度標(biāo)準(zhǔn)鏡的無應(yīng)力裝夾柔性裝置設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)

隨著光學(xué)儀器精度的提高，對光學(xué)元件面形檢測的要求越來越高。而干涉儀是目前用于光學(xué)元件面形檢測的主要技術(shù)手段，利用參考面和待測面之間的干涉條紋測量待測面的面形，其測量精度主要取決于參考面的精度。因此，干涉儀標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的質(zhì)量成為制約光學(xué)元件檢測精度的一個重要因素。用于高精度檢測的標(biāo)準(zhǔn)面的面形精度通常要達(dá)到納米級別，其不僅取決于標(biāo)準(zhǔn)鏡本身的加工質(zhì)量，而且與標(biāo)準(zhǔn)鏡的裝夾方式和環(huán)境溫度的變化有密切的關(guān)系。不同的裝夾方式和溫度變化將會導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)鏡面形的變化。

目前常用的標(biāo)準(zhǔn)鏡夾持方式為鏡框加壓圈，同時采用輔助膠粘固定，其結(jié)構(gòu)簡單，但也有許多不足，主要體現(xiàn)在：

(1)環(huán)境溫度變化時，由于材料間的熱膨脹系數(shù)不匹配產(chǎn)生熱應(yīng)力，會引起標(biāo)準(zhǔn)鏡面的面形變化；

(2)壓圈壓緊時會對鏡面產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，從而引起鏡面面形變化；

(3)膠粘固定會產(chǎn)生粘接應(yīng)力，同時膠點(diǎn)會長時間的蠕變引起應(yīng)力松弛釋放，不能夠保證鏡面的長期穩(wěn)定性。

因此設(shè)計(jì)出一個高熱穩(wěn)定性以及無裝夾應(yīng)力的結(jié)構(gòu)裝置用于標(biāo)準(zhǔn)鏡支撐具有很好的應(yīng)用前景。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提出一種無應(yīng)力裝夾的柔性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，用于標(biāo)準(zhǔn)鏡的支撐，其解決了現(xiàn)有結(jié)構(gòu)對標(biāo)準(zhǔn)鏡的熱應(yīng)力、裝夾應(yīng)力和膠粘應(yīng)力的影響等技術(shù)問題。

本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是提供一種用于高精度標(biāo)準(zhǔn)鏡的無應(yīng)力裝夾柔性裝置，其特殊之處在于：包括柔性框、壓圈和標(biāo)準(zhǔn)鏡鏡框，上述柔性框設(shè)置 有多條半徑相同的圓弧形狹縫，上述狹縫將柔性框分為內(nèi)圈和外圈，上述內(nèi)圈和外圈通過撓性構(gòu)件相連；

上述柔性框內(nèi)圈側(cè)面設(shè)置有多個注膠孔；標(biāo)準(zhǔn)鏡通過注膠孔中的膠粘劑與柔性框內(nèi)圈固定；

上述標(biāo)準(zhǔn)鏡鏡框?yàn)榈撞块_有圓孔的桶狀部件，上述圓孔半徑小于標(biāo)準(zhǔn)鏡的半徑，上述柔性框套裝在標(biāo)準(zhǔn)鏡鏡框內(nèi)，上述標(biāo)準(zhǔn)鏡鏡框的底部與柔性框外圈的一個端面的靠面部分具有凸臺，上述壓圈設(shè)置在柔性框外圈的另一個端面，壓圈與柔性框外圈的靠面部分具有凸臺；凸臺設(shè)計(jì)，防止鏡框及壓圈與標(biāo)準(zhǔn)鏡接觸引起鏡面的面形變化。

為了整個標(biāo)準(zhǔn)鏡結(jié)構(gòu)裝置與干涉儀連接，上述標(biāo)準(zhǔn)鏡鏡框上設(shè)置有與干涉儀連接的標(biāo)準(zhǔn)接口。

優(yōu)選地，為了便于膠粘后標(biāo)準(zhǔn)鏡的光學(xué)加工，上述標(biāo)準(zhǔn)鏡的厚度大于柔性框的厚度；

綜合考慮材料的熱匹配、機(jī)械性能、對工作環(huán)境的適應(yīng)性、加工工藝性、重量等，優(yōu)選地，上述標(biāo)準(zhǔn)鏡的材料為融石英；上述柔性框的材料為殷鋼；上述標(biāo)準(zhǔn)鏡鏡框的材料為鋁合金。

優(yōu)選地，上述標(biāo)準(zhǔn)鏡的厚度為15mm，上述柔性框的厚度為14.5mm。

優(yōu)選地，上述標(biāo)準(zhǔn)鏡的每個鏡面都比柔性框面高0.25mm。

優(yōu)選地，上述狹縫為6個；所述注膠孔為6個。

優(yōu)選地，通過線切割加工狹縫。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1、設(shè)計(jì)的柔性框一方面可以用于隔振，另一方面可以解決很大一部分標(biāo)準(zhǔn)鏡裝配應(yīng)力，更重要的是當(dāng)溫度變化時，標(biāo)準(zhǔn)鏡與其支撐結(jié)構(gòu)之間的熱特性不匹配可以通過撓性結(jié)構(gòu)的變形給予補(bǔ)償，從而減小溫度變化對面形影響；

2、壓圈直接壓在柔性框的外圈，不與標(biāo)準(zhǔn)鏡接觸，避免壓圈壓緊時對鏡面產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，從而保證鏡面無裝夾應(yīng)力；

3、柔性框與標(biāo)準(zhǔn)鏡膠粘后粘接應(yīng)力引起的面形變化，利用兩者的厚度差通過光學(xué)加工的方法來修正，從而解決了標(biāo)準(zhǔn)鏡的膠粘影響；

4、設(shè)計(jì)了與干涉儀連接的標(biāo)準(zhǔn)接口，保證了此標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的通用性。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的無應(yīng)力裝夾柔性結(jié)構(gòu)裝置示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的柔性框示意圖；

圖中附圖標(biāo)記為：1-標(biāo)準(zhǔn)鏡；2-標(biāo)準(zhǔn)鏡鏡框，21-圓孔，3-柔性框，31-狹縫，32-內(nèi)圈，33-外圈，34-撓性構(gòu)件，35-注膠孔，4-壓圈。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖所本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。

如圖1所示，本實(shí)用新型包括標(biāo)準(zhǔn)鏡鏡框2，柔性框3，壓圈4。標(biāo)準(zhǔn)鏡1固定在柔性框3內(nèi)，柔性框3套裝在標(biāo)準(zhǔn)鏡鏡框2內(nèi)，壓圈4壓緊柔性框3。

從圖2可以看出，本實(shí)用新型柔性框設(shè)置有多條半徑相同的圓弧形狹縫31，上述狹縫將柔性框分為內(nèi)圈32和外圈33，內(nèi)圈和外圈通過撓性構(gòu)件34相連。

具體的研制過程如下：

首先進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)鏡1裸鏡的光學(xué)加工，要求面形達(dá)到1/50λ；