[发明专利]用于棱镜胶合的支撑结构及胶合工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种棱镜支撑结构，尤其涉及一种在两块棱镜胶合时，用于支撑待胶合棱镜的支撑结构及棱镜胶合工艺。

技术背景

胶合棱镜是光学系统中常见的一种光学元件，一般由两块棱镜沿某一确定的胶合面，利用黏合剂胶合在一起，在胶合界面上镀有特定作用的膜系，以实现分束、合束、分色、正像等功能。

由于胶合棱镜一般都包括多个工作面，为保证各工作面相对位置的准确性，特别是各工作面法线指向能够满足光学设计要求，对于棱镜的加工精度和胶合精度均会提出很高的要求。加工精度由棱镜加工方保证，可作为系统原理误差，而胶合精度的实现则需要通过高精度胶合平台和胶合工艺实现。

在传统的胶合过程中，用于支撑和固定待胶合棱镜的支撑结构往往由一块平面度较高的光学平台，及用于支撑光学平台的三个顶尖组成，通过调整顶尖高度，可实现光学平台与大地水平，以此作为两块棱镜胶合的基准。具体胶合时，首先在两块棱镜的胶合面上均匀的涂抹一层黏合剂，再将其放置在该光学平台上，在黏合剂固化期间，通过快速调整平移机构实现两棱镜相对位置的调整，以此满足胶合精度要求。传统的支撑结构能够比较方便的实现两组棱镜沿胶合面的相对位置调整，但由于两个棱镜在支撑结构的固定面为同一个平面，导致各棱镜工作面法线方向调整非常困难，调整周期较长，同时，由于各棱镜加工误差，调整至满足光学设计要求后，固定面存在一定的不共面性，黏合剂固化过程中，其相对位置的稳定性也较差，因而制约了整个胶合精度的提高。

发明内容

为了解决现有棱镜胶合时，由于待胶合棱镜支撑结构导致胶合精度有限的问题，本发明的目的是提供一种在两块棱镜胶合时，用于支撑待胶合棱镜的支撑结构，并提供了胶合工艺，其解决了背景技术中，单一支撑平面导致的各棱镜工作面法线方向调整困难，调整周期较长的技术问题，同时，解决了黏合剂固化过程中，各棱镜相对位置稳定性较差的技术问题。

本发明的技术解决方案是：

提供一种用于棱镜胶合的支撑结构，其特别之处在于：包括支撑单元I和支撑单元II，所述支撑单元I包括支撑底板I和顶尖I，顶尖I用于支撑支撑底板I；所述支撑单元II包括支撑底板II、顶尖II和电控升降台，所述顶尖II用于支撑支撑底板II，所述电控升降台用于固定顶尖II。

上述的支撑底板I和支撑底板II表面设计有溢胶槽，支撑底板I和支撑底板II的两个侧面为定位靠面，定位靠面主要提供棱镜初始定位基准，当棱镜的两个侧面分别和支撑底板的两个定位靠面平齐后，初始定位完成，以此提高初始定位精度，减少后续调整量，溢胶槽则用于避免调整过程中，黏合剂溢出至棱镜与底板接触面。

上述的顶尖I、顶尖II和电控升降台分别为三个。

提供一种利用上述支撑结构的棱镜胶合工艺，其特别之处在于：包括以下步骤：

1)调整支撑支撑底板I三个顶尖I的高度，使支撑底板I与大地水平；

2)调整固定在电控升降台之上的顶尖II使支撑底板II和支撑底板I共面；

3)将待胶合的第一块棱镜放置在支撑底板I上，利用支撑底板I的定位靠面确定第一块棱镜的位置，并利用压块和顶块将该棱镜固定；

4)在第二块棱镜的胶合面上均匀的涂抹黏合剂后，将其放置在支撑底板II上，利用支撑底板II的定位靠面确定第二块棱镜初始位置，并利用压块和顶块对该棱镜施加一定预紧力；

5)调整支撑底板II的位置，使第一块棱镜和第二块棱镜的各工作面法线方向满足光学设计要求；

6)调整第二块棱镜在支撑底板II的位置，使两组棱镜沿胶合面的相对位置满足光学设计要求。

上述步骤5)具体通过调整支撑底板II下的三个电控升降台实现。

上述步骤6)具体通过调整第二块棱镜周边的一维平移台实现。

本发明的有益效果是：

本发明胶合棱镜时，将用于支撑待胶合棱镜的支撑结构分为两部分，并通过改变这两部分的支撑与调整方式，能够降低棱镜胶合的难度，特别是降低两棱镜工作面法线相对方向的调整困难，有效的提高棱镜胶合效率和胶合精度。

附图说明

图1为传统棱镜胶合时，用于支撑待胶合棱镜的支撑结构示意图；

图2为本发明中待胶合棱镜的支撑结构示意图；

图3为本发明支撑底板I和支撑底板II的示意图；

图4为待胶合棱镜在支撑底板上的固定示意图。

图中附图标记为：1-支撑底板I；2-支撑底板II；3-顶尖I；4-顶尖II；5-电控升降台；6-溢胶槽；7-定位靠面；8-一维平移台。