[发明专利]超薄光学元件弱变形点胶上盘装置及其方法

说明书

本发明提供一种超薄光学元件弱变形点胶上盘装置及其方法。超薄光学元件弱变形点胶上盘装置，旋转台设置在箱体内部，在旋转台上设置有支撑杆，在支撑杆上设置有背板，在背板上表面设置粘结胶点；在旋转台上设置有多个挡块，挡块的一端与背板侧面贴靠在一起，挡块的另一端与旋转台连接；驱动电机驱动旋转台匀速旋转；在箱体内部设置有散热器、加热器和风机，散热器与制冷机相连。本发明可以实现对超薄光学元件点胶上盘过程温度场的精确控制，防止加热及冷却时背板‑胶点‑元件系统温度不均匀造成的热应力，减轻超薄光学元件下盘后的不规则变形现象，从而提高超薄光学元件的面形加工精度。

技术领域

本发明属于光学加工领域，尤其是涉及一种实现超薄光学元件弱变形的点胶上盘装置及其方法。

背景技术

超薄光学元件在强激光、精密检测、光刻物镜、航空航天等各类精密光学系统中具有非常广泛的应用。为了保证光学系统的光传输精度，需要对超薄光学元件的面形精度进行严格控制。超薄光学元件在结构上具有大径厚比的特点，结构刚性较差，这类元件在光学加工过程中通常存在较大的结构变形，这对元件的超精密加工带来了极大的加工困难。在现有的抛光工艺中，对于有较高面形精度要求的元件，通常需要采用蜡或沥青等光学胶将超薄光学元件粘贴固定到一块厚的背板上进行加工，待抛光完成后再将元件与背板分离。为了使元件与背板粘贴牢固，现有工艺通常是在普通的加热炉或加热板上进行元件粘贴上盘操作，由于元件上盘过程缺乏对温度场的有效控制，容易对“背板-胶-元件”系统引入不均匀的热应力，导致元件加工完成并下盘后产生较大的不规则变形，元件很难获得理想的面形精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种超薄光学元件弱变形点胶上盘装置及其方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：超薄光学元件弱变形点胶上盘装置，包括箱体、旋转台、支撑杆、背板、挡块、驱动电机、制冷机、散热器、加热器和风机，所述旋转台设置在箱体内部，在旋转台上设置有支撑杆，在支撑杆上设置有背板，在背板上表面设置粘结胶点；在旋转台上设置有多个挡块，挡块的一端与背板侧面贴靠在一起，挡块的另一端与旋转台连接；所述驱动电机驱动旋转台匀速旋转；在箱体内部设置有散热器、加热器和风机，所述散热器与制冷机相连。

进一步的，在所述背板上方还设置有呈矩阵分布的温度传感器。

进一步的，在所述箱体上还设置有箱体内部工作温度的设定、驱动电机的启停、监测光学元件上方的温度传感器的控制面板。

进一步的，所述挡块的另一端通过锁紧螺钉与旋转台连接。

进一步的，所述制冷机设置在箱体外部。

进一步的，所述背板上的粘结胶点呈矩阵式分布。

进一步的，在所述箱体上设置有箱门。

超薄光学元件弱变形点胶上盘方法，该方法包括以下步骤：1)在背板上表面均布放置粘结胶点，并在粘结胶点上放置光学元件，使光学元件与背板四周对齐，从而组成背板-胶点-元件系统；2)将背板-胶点-元件系统放置于旋转台上方的支撑杆上，并使光学元件中心与旋转台中心重合，然后通过锁紧螺钉锁紧档块从而固定光学元件的位置；3)关闭箱门，通过控制面板控制驱动电机的启动从而使旋转台匀速旋转。

进一步的，在控制面板上设置加热温度、加热时间、保温时间、降温时间、降低温度，使背板-胶点-元件系统按照给定参数进行加热-保温-降温工作；当温度达到所设置的降低温度后，从箱体中取出背板-胶点-元件系统并放置到抛光机中进行抛光加工；抛光结束后对光学元件的加工精度进行检测，当光学元件的加工精度达到指标要求后，将背板-胶点-元件系统再次放置到箱体中；在控制面板上设置下盘加热温度，对背板-胶点-元件系统进行加热，当箱体内温度达到设定的下盘加热温度时，粘结胶点已软化，打开箱门，取出光学元件；对光学元件清洗后，对其表面精度进行重新检测，获得光学元件下盘后最终的面形精度。