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公开(公告)号：CN112985301A
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN202110214153.6
申请日：2021-02-25
Applicant: 北京空间机电研究所
IPC: G01B11/24
Abstract: 一种使用非接触式非球面轮廓仪测量离轴非球面的方法，包括如下几个步骤：1)确定待测面的理论轮廓定义；根据轮廓定义构造一组与该离轴非球面对等的三维坐标点集；2)使用步骤(1)中生成的点集，采用非线性最小二乘法拟合计算，找到一个最优化的逼近同轴非球面作为轮廓扫描仪的测量轨迹轮廓；3)将待测离轴镜放置到轮廓扫描仪的测量区域，使用校正量规将元件中心对准设备主轴；向轮廓扫描仪输入步骤2)中获取的测量轮廓以及相关测量设置，启动设备检测；当待测离轴镜面形精度优于60nm时，检测过程中通过力学仿真选择元件底面支撑方式；4)从检测设备测控软件中导出测量结果的轮廓数据，即离轴镜几何中心坐标系下，设备实测的样件轮廓点集；进行空间五维误差去除以及噪声点去除处理，最终获取高精度面形残差结果。
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公开(公告)号：CN106705888B
公开(公告)日：2019-04-09
申请号：CN201611105616.0
申请日：2016-12-05
Applicant: 北京空间机电研究所
IPC: G01B11/25
Abstract: 本发明提出一种干涉检测中的CCD坐标系与镜面坐标系非线性关系标定方法，所利用的的非线性标定系统主要由激光干涉仪、补偿器、待测反射镜及其调整机构、柔性标定靶带组成。标定时，柔性标定靶带粘贴在待测反射镜镜面上。通过测量及数据处理，可获取待测反射镜的镜面坐标系与激光干涉仪CCD坐标系之间的非线性关系方程。根据非线性关系方程，可对实际测量的面形误差分布进行非线性矫正。本发明不但可以用于指导大口径、大曲率反射镜加工中的精确检测；还可以用于光学系统全链路仿真中，镜面坐标系与系统仿真模型的笛卡尔坐标系之间的非线性矫正和补偿。
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公开(公告)号：CN115741240A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211216703.9
申请日：2022-09-30
Applicant: 北京空间机电研究所
Abstract: 本发明提供了一种大尺寸红外非球面硅透镜的高效加工方法，根据图纸设计要求，切割出留有加工余量的圆柱形镜坯；对镜坯外圆柱面、凸面侧和凹面侧的平台面、球面凸面和非球面凹面进行铣磨加工；以透镜的外圆和任一平台面作为安装基准，对铣磨后的非球面透镜先后进行非球面凹面、球面凸面的车削；采用集成抛光工具头的机械手对车削后的硅透镜表面进行粗抛光、精抛光；采用离子束抛光技术进行精抛光，完成红外非球面硅透镜的加工。本发明提供了一种采用数字化、定量化的的大尺寸非球面硅透镜高效加工方法，针对红外非球面硅透镜等红外用途的零件进行技术的专用性定制，明确了各个工艺步骤的边界，加快了工艺衔接速度，提高了最终成型精度。
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公开(公告)号：CN115480598A
公开(公告)日：2022-12-16
申请号：CN202210977493.9
申请日：2022-08-15
Applicant: 北京空间机电研究所
Abstract: 一种离子束加工过程中光学镜面温度控制方法及测控系统，属于高精度非球面光学制造领域。其中，此控制方法包括基于点热源在物体内的能量沉积理论，建立面热源能量沉积模型；根据面热源能量沉积模型，依次对光学零件镜面能量沉积过程进行静态分析及动态分析，优化离子源工艺参数；通过对光学加工过程的离散化设计或对循环的加工路径稀疏化处理，降低温度累积。通过应用此控制方法，可以实现离子束对温度敏感的高精度光学零件、组件级光学产品的高效、高精度加工。
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公开(公告)号：CN106705880A
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201611105609.0
申请日：2016-12-05
Applicant: 北京空间机电研究所
IPC: G01B11/24
CPC classification number: G01B11/24
Abstract: 本发明提出一种大口径反射镜面形轮廓在位检测方法及装置，该检测系统主要由机械手、激光跟踪仪主机、待测反射镜及其支撑工装，反射镜基准定位装置、靶球、机械手的接口装置组成。机械手的接口装置包括磁力座、柔性力传感器、机械手接口。待测反射镜置于反射镜支撑工装上，靶球能够与待测反射镜接触，并通过磁性吸在磁力座上。机械手能够按照预先规划的路径使靶球在待测反射镜加工面上打点扫描，实现待测反射镜的面形轮廓扫描，直至扫描路径覆盖整个待测反射镜的加工面，通过数据处理，获得待测反射镜加工面的面形轮廓分布。本发明保持被测反射镜检测状态与加工状态一致，特别适合于大口径反射镜铣磨及研磨阶段的面形轮廓在线检测。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115480598B
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202210977493.9
申请日：2022-08-15
Applicant: 北京空间机电研究所
Abstract: 一种离子束加工过程中光学镜面温度控制方法及测控系统，属于高精度非球面光学制造领域。其中，此控制方法包括基于点热源在物体内的能量沉积理论，建立面热源能量沉积模型；根据面热源能量沉积模型，依次对光学零件镜面能量沉积过程进行静态分析及动态分析，优化离子源工艺参数；通过对光学加工过程的离散化设计或对循环的加工路径稀疏化处理，降低温度累积。通过应用此控制方法，可以实现离子束对温度敏感的高精度光学零件、组件级光学产品的高效、高精度加工。
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公开(公告)号：CN116380419A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202211604465.9
申请日：2022-12-13
Applicant: 北京空间机电研究所
Abstract: 本发明公开了一种检测两面共体大口径非球面反射镜光轴一致性的装置和方法，属于光学零件加工与检测技术领域。该装置包括干涉仪、2个CGH补偿器。在干涉检测光路中将两个非球面表面的光轴通过精密调整和严格标定后引出到CGH补偿器上，CGH特定区域发出平行光，经另一片CGH反射后在干涉仪中形成表征两片CGH补偿器夹角的干涉条纹，观察统计干涉条纹数量解算出两非球面的光轴一致性偏差。相对于传统干涉测量法检测光轴需要引出机械基准、使用经纬仪等高精度检测仪器，具有检测精度高、误差源少，检测成本低的优点。
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公开(公告)号：CN112985301B
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202110214153.6
申请日：2021-02-25
Applicant: 北京空间机电研究所
IPC: G01B11/24
Abstract: 一种使用非接触式非球面轮廓仪测量离轴非球面的方法，包括如下几个步骤：1)确定待测面的理论轮廓定义；根据轮廓定义构造一组与该离轴非球面对等的三维坐标点集；2)使用步骤(1)中生成的点集，采用非线性最小二乘法拟合计算，找到一个最优化的逼近同轴非球面作为轮廓扫描仪的测量轨迹轮廓；3)将待测离轴镜放置到轮廓扫描仪的测量区域，使用校正量规将元件中心对准设备主轴；向轮廓扫描仪输入步骤2)中获取的测量轮廓以及相关测量设置，启动设备检测；当待测离轴镜面形精度优于60nm时，检测过程中通过力学仿真选择元件底面支撑方式；4)从检测设备测控软件中导出测量结果的轮廓数据，即离轴镜几何中心坐标系下，设备实测的样件轮廓点集；进行空间五维误差去除以及噪声点去除处理，最终获取高精度面形残差结果。
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公开(公告)号：CN110551979B
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN201910896598.X
申请日：2019-09-23
Applicant: 北京空间机电研究所
Abstract: 本发明一种碳化硅表面改性方法，采用PVD(物理气相沉积)改性，先将基片清洗干净，检测改性前粗糙度，后放入整洁的镀膜机内，同时，在镀膜机相应位置放入膜料镍(Ni)、硅(Si)；提高镀膜机真空室内的真空度，达到改性标准后，先镀制膜料镍(Ni)、在镀制膜料硅(Si)，改性完成后检测粗糙度。相比较于传统PVD(物理气相沉积)改性方法，本方法可以直接降低基片表面粗糙度，省去改性后光学研抛过程，节省了光学研抛过程中耗费的人力、物力、财力，规避了相应的风险。
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公开(公告)号：CN111076899A
公开(公告)日：2020-04-28
申请号：CN201911269722.6
申请日：2019-12-11
Applicant: 北京空间机电研究所
Abstract: 本发明涉及一种高精度大口径非球面竖直面形检测自动调整方法，属于先进光学制造与检测领域；步骤一、通过激光跟踪仪拟合零位补偿器的中心基准轴线；步骤二、搭建非球面竖直检测系统；步骤三、在待测反射镜的顶部侧壁处粘贴6-8个靶球；通过激光跟踪仪拟合待测反射镜的环口基准面；步骤四、在待测反射镜的侧壁粘贴8-10个靶球；通过激光跟踪仪拟合待测反射镜的机械轴线；步骤五、确定投影轴线O′M；步骤六、通过调整台调整待测反射镜，实现机械轴线与投影轴线O′M重合，完成调整；本发明实现精确调整非球面检测光路中各个光学元件空间位置，具有调整精度高的特点，十分适用于米级口径以上的大口径非球面反射镜加工检测。
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