[發(fā)明專利]一種可變形研拋盤

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011416000.1
• 申請(qǐng)日: 2020-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN112571203A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉振宇;羅霄;王孝坤;張學(xué)軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號(hào): B24B13/01
• 分類號(hào): B24B13/01
• 代理公司: 長春中科長光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 22218
• 代理人: 高一明;郭婷

本發(fā)明提供一種可變形研拋盤，包括：由1個(gè)圓形研拋盤和至少1個(gè)圓環(huán)狀研拋盤組成的研拋盤組、與研拋盤組連接的壓力元件組；通過改變與研拋盤組連接的壓力元件組施加的壓力，控制研拋盤組整體形狀。本發(fā)明通過分隔現(xiàn)有研拋盤底部為同心環(huán)，并加入壓力元件進(jìn)行調(diào)節(jié)，使研拋盤曲率半徑在一定范圍內(nèi)可調(diào)，在非球面光學(xué)元件加工過程中保證了研拋盤與光學(xué)元件的吻合性。本發(fā)明還通過主動(dòng)調(diào)節(jié)可變形研拋盤改變?nèi)コ瘮?shù)，實(shí)現(xiàn)了不同頻率誤差的有效收斂，從材料去除穩(wěn)定性，面形收斂效率兩方面提升了非球面光學(xué)元件的加工效率，增加了研拋盤的適用性。本發(fā)明原理清晰，結(jié)構(gòu)簡單，相比復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)或計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)算處理，能有效降低成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及非球面光學(xué)元件加工領(lǐng)域，特別涉及一種可變形研拋盤。

背景技術(shù)

非球面光學(xué)元件能有效提高成像質(zhì)量，簡化結(jié)構(gòu)，因此，在現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。隨著光學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)對(duì)非球面光學(xué)元件的指標(biāo)要求不斷提高，為進(jìn)一步提升光學(xué)系統(tǒng)分辨率，非球面光學(xué)元件口徑不斷增大。同時(shí)，為提升系統(tǒng)成像質(zhì)量，對(duì)光學(xué)元件的面形精度指標(biāo)提出了更高要求。為滿足這些需求，需要進(jìn)一步提升非球面光學(xué)元件加工效率。

大口徑非球面光學(xué)元件加工難點(diǎn)主要有兩方面：

1、非球面光學(xué)元件表面各處曲率半徑不同，大口徑研拋盤難以與非球面表面吻合，收斂效率差，小口徑研拋盤材料去除效率較低，影響加工效率。

2、大口徑非球面光學(xué)元件加工周期較長，表面誤差頻率包含低階、中、高頻誤差，難以使用單一口徑磨頭進(jìn)行修正。大口徑磨頭對(duì)中高頻誤差去除效果較差，小口徑磨頭加工低階面型效率較低。

現(xiàn)有技術(shù)中，應(yīng)力盤加工技術(shù)是解決非曲面不吻合問題的主要方法。該技術(shù)是使用力驅(qū)動(dòng)器控制研拋盤形狀，使研拋盤能夠在非球面光學(xué)表面不同位置均能夠保持吻合。

應(yīng)力盤加工技術(shù)主要存在兩方面局限性：

1、應(yīng)力盤的變形需要使用力驅(qū)動(dòng)器或近似結(jié)構(gòu)，因此其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。并且需要加入控制系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)形變，成本較高。

2、由于需要安裝力驅(qū)動(dòng)器等控制元件，應(yīng)力盤尺寸一般較大，對(duì)小尺度中高頻面形誤差控制能力較差，需要配合小口徑研拋盤使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決大口徑研拋盤與非球面光學(xué)元件表面不吻合以及單一口徑研拋盤對(duì)不同頻率面形誤差控制能力不足問題的問題，提供以下可變形研拋盤。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下具體技術(shù)方案：

一種可變形研拋盤，包括：由1個(gè)圓形研拋盤和至少1個(gè)圓環(huán)狀研拋盤組成的研拋盤組、與研拋盤組連接的壓力元件組；通過改變與研拋盤組連接的壓力元件組施加的壓力，控制研拋盤組整體形狀。

優(yōu)選地，圓形研拋盤包括：圓形基底、圓形基底研拋丸片組；圓形基底上表面連接壓力元件組，下表面連接圓形基底研拋丸片組。

優(yōu)選地，圓環(huán)狀研拋盤包括：圓環(huán)狀基底、圓環(huán)狀基底研拋丸片組；圓環(huán)狀基底上表面連接壓力元件組，下表面連接圓環(huán)狀基底研拋丸片組。

優(yōu)選地，壓力元件組包括與圓形研拋盤和圓環(huán)狀研拋盤一一對(duì)應(yīng)并連接的壓力元件結(jié)構(gòu)；連接圓形研拋盤的壓力元件結(jié)構(gòu)包括1個(gè)壓力元件，連接圓環(huán)狀研拋盤的壓力元件結(jié)構(gòu)包括至少3個(gè)壓力元件；壓力元件上表面連接剛性基底，下表面連接圓形研拋盤或圓環(huán)狀研拋盤，按角度均勻分布在圓周內(nèi)，同步進(jìn)行調(diào)節(jié)壓力動(dòng)作，共同調(diào)節(jié)對(duì)連接的所述研拋盤施加的壓力。

優(yōu)選地，壓力元件為氣缸、彈簧或液壓缸。

優(yōu)選地，圓形基底、圓環(huán)狀基底和剛性基底的材料為鋁合金。

本發(fā)明能夠取得以下技術(shù)效果：