[发明专利]光学元件柔性支撑结构高度修整系统及方法

说明书

本发明涉及一种光学元件柔性支撑结构高度修整系统，包括基座；水平回转工作台，所述水平回转工作台的中心设有一个转轴，并可绕该转轴水平自转；支撑镜框，固定安装在所述水平回转工作台上，所述支撑镜框的中心位于所述转轴上；装有金刚石刀具的椭圆振动刀头，设置在一支撑运动机构上，可沿水平及垂直方向移动；所述多个柔性支撑结构通过固定平台固定设置在所述支撑镜框上，并相对于所述支撑镜框中心的圆周上均匀布置，且每个支撑面上对应相同的点位于同一圆上，圆心即为支撑镜框的中心；还包括一个控制系统，控制所述水平回转工作台及支撑运动机构的工作，可以实现低刚度光学元件柔性支撑结构支撑面的高度一致性的修整。

技术领域

本发明涉及超精密机械加工领域，特别涉及一种光学元件柔性支撑结构高度修整系统及方法。

背景技术

近些年来，越来越多的光学元件采用柔性元件作为支撑结构，与常规的刚性支撑结构相比，柔性支撑结构降低了刚性结构局部高点对光学元件面形的影响，保证了光学元件与支撑结构的充分接触，有利于光学元件在运输及使用过程中的面形稳定性，柔性支撑结构在光学元件支撑领域得到越来越广泛的应用。

而且，为了满足良好的光学系统成像性能，对柔性支撑结构与光学元件接触位置的加工质量提出了严格的要求，需满足接触处具有不高于10μm量级的高度一致性要求。而要满足上述要求，势必会增加柔性支撑结构的制造工艺难度和制造成本。

现有的光学元件柔性支撑结构在电火花线切割加工后，使得柔性结构内部存在的加工应力得到释放，引入较大的高度变形量，影响了光学元件的支撑效果。为了满足光学元件柔性支撑结构高度一致性要求，需要对柔性支撑结构进行超精密机械加工，而普通的机械加工方法产生较大的切削力，由于柔性支撑结构的刚度较低，很难实现柔性支撑结构的统一高度精密修整。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中光学元件柔性支撑结构高度很难进行精度修整的技术问题，提供一种光学元件柔性支撑结构高度修整系统，实现对光学元件柔性支撑结构高度高精度修整。

本发明的实施例提供一种光学元件柔性支撑结构高度修整系统，所述柔性支撑结构包括一个固定平台及一个设有支撑面的支撑部，所述支撑部设置在所述固定平台上，所述光学元件柔性支撑结构高度修整系统包括：

基座；

水平回转工作台，安装在所述基座上，所述水平回转工作台的中心设有一个转轴，并可绕该转轴水平自转；

支撑镜框，固定安装在所述水平回转工作台上，所述支撑镜框的中心位于所述转轴上，并随所述回转工作台一起水平自转；

装有金刚石刀具的椭圆振动刀头，设置在一支撑运动机构上，可沿水平及垂直方向移动；

所述多个柔性支撑结构通过固定平台固定设置在所述支撑镜框上，并相对于所述支撑镜框中心的圆周上均匀布置，每个柔性支撑结构的支撑面超向所述刀头，且每个支撑面上对应相同的点位于同一圆上，圆心即为支撑镜框的中心；

所述装有金刚石刀具的椭圆振动刀头，与所述其中一个支撑面相对设置

还包括一个控制系统，控制所述水平回转工作台及支撑运动机构的工作。

优选地，所述支撑运动机构包括：

两个相对设置的竖直支柱，所述竖直支柱设置在所述水平回转工作台的两侧；

架设在两个竖直支柱上的一个横向支柱；

水平运动块，设置在所述横向支柱上，并可沿所述横向支柱横向移动；

其中，所述水平运动块上设有一可竖向移动的竖直运动轴，所述竖直运动轴朝向所述支撑镜框的一端设有所述装有金刚石刀具的椭圆振动刀头；

所述控制系统控制水平运动块及竖直运动轴的工作。