用于绝对检测的大口径光学平面镜的旋转装置的制作方法

本发明属于光学测量领域，特别是一种用于绝对检测的大口径光学平面镜的旋转装置。

背景技术：

随着科学技术的不断发展，受天文及空间光学、惯性约束聚变装置、测风激光雷达以及深紫外、极紫外光刻机等项目的驱动，现代光学元件制造技术向着以多功能、精密化为特点的大型甚至巨型光学系统方向发展，高精度光学元件的需求日益增加。

传统的大口径光学平面检测方法主要是使用干涉相对测量法，该方法检测精度受干涉仪自身参考面形精度的制约，特别是当待测大口径高精度平面元件面形pv优于0.1λ时(λ＝632.8nm)，参考面引入的系统误差不能再忽略，因此需要研究更高精度的方法来标定和消除。绝对检测法就是一种能够实现将参考平面误差从测量结果中分离出去，从而得到被测元件绝对面形的方法，可实现纳米精度的面形测量，逐渐成为光学检测的关键技术。在已有的高精度绝对检测技术中，基本都需要对待测的平面进行旋转的操作，小口径平面旋转的装置国内外已有成熟商用的产品，而对于大口径平面的旋转装置还未有文献报道，大口径光学平面的旋转方法已成为制约大口径光学平面绝对检测的关键技术瓶颈。

美国zygo公司已成功建立用于自己生产的大口径干涉仪标准面的绝对测量装置，一直致力于大口径高精度平面国家基准的建立，且所采用的绝对测量技术和装置对国内进行技术封锁。中国专利申请号“cn201510962258.4”和“cn201510962238.7”发明了旋转平移绝对检测法中确定光学元件中心的装置及方法，该装置涉及高精度球面面形检测加工领域，但仅适用于小口径球面元件在绝对测量过程中的旋转。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决绝对检测过程中大口径光学平面旋转的问题，提出一种用于绝对检测中大口径光学平面的旋转装置，该装置利用软齿同步带与大口径平面镜侧面间的摩擦力，带动整个平面镜在由若干个圆柱形塑料滚轮组成的链条上进行转动，适用于绝对检测过程中大口径平面镜的旋转。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于绝对检测的大口径光学平面镜的旋转装置，所述的旋转装置包括升降转动机构、吊装旋转机构和镜框；

所述的镜框由后平板和前平板相互平行并通过四周的多根限位连接杆连接构成；

所述的升降转动机构包括蝶形螺母、第一平板、支撑杆、支撑平板、转动手轮、软齿同步带、底板和转动轴；所述的第一平板、支撑平板和底板自上而下相互平行通过多根支撑杆链接在一起，所述的蝶形螺母通过中心的支撑杆与第一平板和支撑平板相连，所述的转动轴通过螺丝水平地固定在所述的支撑平板的下表面，所述的转动手轮固定在转动轴的外端，所述的底板通过螺丝固定在镜框的顶部；

所述的吊装旋转机构包括支撑块、承重钢丝、链条、圆柱形塑料滚轮、大口径平面镜；两支撑块固定在所述的后平板和前平板构成的两上边角的凹槽中，所述的链条由若干个圆柱形塑料滚轮构成，两条承重钢丝的上端连接在所述的两支撑块上，承重钢丝的下端与所述的链条的上端连接，所述的软齿同步带的上端跨设在所述的转动轴上，该软齿同步带的下端紧贴在链条的上面和大口径平面镜的侧面，所述的大口径平面镜吊装在所述的软齿同步带和链条上。

所述的转动手轮驱动所述的转动轴，利用软齿同步带与大口径平面镜侧面间的摩擦力带动大口径平面镜在由若干个圆柱形塑料滚轮组成的链条上进行转动。

本发明与现有技术相比的优点在于：

1、本发明装置利用软齿同步带配合链条样式滚轮对大口径平面镜进行吊装，保证大口径平面镜所受的应力形变最小，且整个装置结构简单。

2、本发明装置利用软齿同步带与大口径平面镜侧面间的摩擦力即可实现大口径平面镜在若干个圆柱形塑料滚轮组成的链条上进行任意角度的转动，且操作过程简单。

3、本发明旋转装置可以实现直径大于300mm以上的大口径平面任意角度的旋转。

附图说明

图1是本发明用于绝对检测中大口径光学平面的旋转装置结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明用于绝对检测中大口径光学平面的旋转装置结构图，由图可知，本发明装置包括升降转动机构、吊装旋转机构和镜框；

所述的镜框由后平板9和前平板10相互平行并通过四周的多根限位连接杆15连接构成；

所述的升降转动机构包括蝶形螺母1、第一平板2、支撑杆3、支撑平板4、转动手轮5、软齿同步带6、底板7和转动轴8；所述的第一平板2、支撑平板4和底板7自上而下相互平行通过多根支撑杆3链接在一起，所述的蝶形螺母1通过中心的支撑杆3与第一平板2和支撑平板4相连，所述的转动轴8通过螺丝水平地固定在所述的支撑平板4的下表面，所述的转动手轮5固定在转动轴8的外端，所述的底板7通过螺丝固定在镜框的顶部；

所述的吊装旋转机构包括支撑块11、承重钢丝12、链条13、圆柱形塑料滚轮14、大口径平面镜16；两支撑块11固定在所述的后平板9和前平板10构成的两上边角的凹槽中，所述的链条13由若干个圆柱形塑料滚轮14构成，两条承重钢丝12的上端连接在所述的两支撑块11上，承重钢丝12的下端与所述的链条13的上端连接，所述的软齿同步带6的上端跨设在所述的转动轴8上，该软齿同步带6的下端紧贴在链条13的上面和大口径平面镜16的侧面，所述的大口径平面镜16吊装在所述的软齿同步带6和链条13上。

所述的转动手轮5驱动所述的转动轴8，利用软齿同步带6与大口径平面镜16侧面间的摩擦力带动大口径平面镜16在由若干个圆柱形塑料滚轮14组成的链条13上进行转动。

本实施例中所述的大口径平面镜16的直径为630mm。

以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或者替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内。

技术特征：

技术总结
一种用于绝对检测中大口径光学平面的旋转装置，该装置包括升降转动机构、吊装旋转机构和镜框。其中升降转动机构通过底板固定在镜框顶部，吊装旋转机构通过软齿同步带与升降转动机构连接，吊装旋转机构还通过承重钢丝与镜框连接。该旋转装置利用软齿同步带与大口径平面镜侧面间的摩擦力，带动整个平面镜在由若干个圆柱形塑料滚轮组成的链条上进行转动。本发明装置可以实现直径大于300mm以上的大口径平面镜任意角度的旋转，适用于在大口径高精度光学平面绝对检测过程中实现大口径平面镜的旋转。

技术研发人员：刘世杰;周游;白云波;潘靖宇;王微微;吴福林;邵建达
受保护的技术使用者：中国科学院上海光学精密机械研究所
技术研发日：2018.08.23
技术公布日：2018.12.07