CN108941061A - 光学元件的定量化清洁装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于光学元件的定量化清洁装置及方法，涉及光学元件维护保养技术领域，该方法包括将First Contact清洁剂与配套的稀释液按照预定比例配比；将清洁液按照0.5ml/cm²～0.8ml/cm²均匀地喷洒在光学元件表面的待清洁区域；对喷洒在待清洁区域的清洁液在干燥条件下干燥，形成保护膜；将保护膜从光学元件表面去除，完成待清洁区域的清洁；测量已清洁区域的吸收率是否满足预设值，如果满足则清洁完成；如果不满足则重复上述步骤。该方案解决了清洁过程过于依附操作者经验和技能的问题，实现了定量化标准操作流程，为自动化作业创造条件。

Description

光学元件的定量化清洁装置及方法

技术领域

本发明涉及光学器件的维护保养技术领域，尤其是一种用于光学元件的定量化清洁装置及方法。

背景技术

在中红外高能激光系统中，污染物是造成光学元件热损伤的主要因素。实际使用中，在光学元件的制造、保存、使用环节中都可能沾染灰尘、金属颗粒以及油滴等污染物，这些污染物的尺寸较大，从亚微米量级一直延伸到毫米量级。污染物的存在，使光学元件表面局部形成热源，造成热损伤。因此想要保证高能激光系统的稳定运行，需要有效地消除光学元件表面污染物的影响。

小口径光学元件在安装之前，经常使用超纯压缩空气或氮气进行元件表面吸附颗粒物吹除。通常情况下，工作人员使用去离子风机去除元件表面静电。对于顽固的吸附颗粒物或残余污染物，使用聚酯或纤维布蘸取超纯有机溶剂擦拭(异丙醇、乙醇、丙酮或两者组合)。对于大口径光学元件，通常使用清洁剂对反射镜进行手工清洗，随后使用去离子水冲洗。另外，对于正面朝上放置的传输反射镜，采取了安装气刀的方式清除元件周围存在的颗粒污染物。从光学元件的清洁方式中可以发现，传统的人工清洁方式依然是目前最基本最主要的清洁方法。

然而一方面这些污染物有的粘附性较强，使用传统的清洁方法很难清除干净；另一方面目前的清洁方法非常依赖操作人员的经验和技能，不利于清洁的标准化和大规模应用。

发明内容

本发明提供一种用于光学元件的定量化清洁装置及方法，用于克服现有技术中清洁效果不佳、清洁过程对操作者的经验和技能依赖性强等缺陷，降低清洁过程对操作者的依赖，为清洁过程提供标准化流程，并提高清洁效果。

为实现上述目的，本发明提出一种用于光学元件的定量化清洁方法，包括：

步骤1，将First Contact清洁剂与所述First Contact清洁剂配套的稀释液按照3.5：1～4.5：1的比例进行配比，获得清洁液；

步骤2，将所述清洁液按照0.5ml/cm²～0.8ml/cm²均匀地喷洒在光学元件表面的待清洁区域；

步骤3，对喷洒在所述光学元件表面的待清洁区域的清洁液在干燥条件下进行干燥，待清洁液完全干燥后形成保护膜；

步骤4，将所述保护膜从所述光学元件表面去除，完成待清洁区域的清洁；

步骤5，测量所述光学元件表面的已清洁区域的吸收率是否满足预设值，如果满足则清洁完成；如果不满足则重复上述步骤1～步骤4。

为满足上述发明目的，本发明还提供一种用于光学元件的定量化清洁装置，包括：

装卡装置，用于装卡待清洁的光学元件；

密封罐，用于储存按照3.5：1～4.5：1的比例配比混合的First Contact清洁剂及与所述First Contact清洁剂配套的稀释液；

喷洒装置，包括能相对所述待清洁的光学元件远近移动的喷嘴和连接所述喷嘴与所述密封罐的输送管；所述喷嘴上安装有用于测量所述喷嘴内部液体压力的压力传感器和用于测量所述喷嘴与所述待清洁的光学元件的距离的测距传感器；

干燥装置，用于将喷洒在所述待清洁的光学元件表面的清洁剂进行干燥，使得完全干燥后的清洁剂形成保护膜；

揭膜装置，包括用于将清洁剂干燥后形成于所述待清洁的光学元件表面的保护膜揭起的机械手和用于使得所述机械手往复移动的机械臂；

测量装置，用于测量并显示所述光学元件表面的已清洁区域的吸收率；

控制装置，包括：

装卡控制模块，用于在检测到待清洁的光学元件放置到位时夹紧所述装卡装置并发出装卡到位的信号，用于在未检测到待清洁的光学元件放置到位时或接收到清洁完毕信号时释放所述装卡装置；

喷洒控制模块，用于在接收到装卡到位的信号或重新清洗信号后，根据所述待清洁的光学元件表面的待清洁区域的面积、压力传感器的信息、测距传感器的信息以及所述喷嘴的参数控制所述喷嘴与所述待清洁的光学元件之间的距离和喷洒时间，以将所述密封罐内的溶液按照0.5ml/cm²～0.8ml/cm²均匀地喷洒在光学元件表面的待清洁区域；并在喷洒完毕后发出喷洒完毕的信号；

干燥控制模块，用于在接收到所述喷洒完毕的信号后启动所述干燥装置，按照预设的条件完成干燥后关闭干燥装置并发出干燥完毕的信号；

揭膜控制模块，用于在接收到干燥完毕的信号后启动机械臂移动到靠近所述待清洁的光学元件的近止点，控制机械手张开并将与所述保护膜粘结在一起的贴纸边缘夹持住，再控制机械臂反方向移动到远离所述所述待清洁的光学元件的远止点，并发出揭膜完成的信号；

测量控制模块，用于在接收到所述揭膜完成的信号后启动所述测量装置对所述光学元件表面的已清洁区域的吸收率进行测量，并在测量值满足预设条件时发出清洁完毕信号，在测量值不满足预设条件时向所述喷洒控制装置发出重新清洗信号。

本发明提供的用于光学元件的定量化清洁装置及方法，从清洁剂与稀释液的配比到对光学元件待清洁镜面的喷洒用量、再到干燥后的揭膜，均提出了定量化的操作标准，使得清洁过程对于操作人员的经验和技能依赖性大大降低，有利于光学元件清洁的标准化和智能化操控；此外，使用“First Contact”清洁剂进行镜面的清洁可以实现更好的清洁效果；通过合肥知常光电科技有限公司和国防科技大学前沿交叉学科学院合作研发的“中红外光热信号检测处理系统PTS-2000-MidIR”仪器对清洁后的光学元件进行吸收率分布的检测，从而实现清洁效果的判断，形成清洁方式的闭环，确保清洁效果的质量要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为发明实施例一提供的用于光学元件的定量化清洁方法的流程框图；

图2为对光学元件镜面进行定量化清洁之前测量获得的吸收率分布图；

图3为对光学元件镜面进行定量化清洁之后测量获得的吸收率分布图；

图4为发明实施例二提供的用于光学元件的定量化清洁装置的结构示意图；

图5为发明实施例二提供的用于光学元件的定量化清洁装置中控制装置的框图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种用于光学元件的定量化清洁装置及方法。

实施例一

下面以中红外光学元件的清洁为例，对本方案进行详细介绍：

请参照图1，本发明提供一种光学元件的定量化清洁方法，包括以下步骤：

步骤S1，将First Contact清洁剂与所述First Contact清洁剂配套的稀释液按照3.5：1～4.5：1的比例进行配比，获得清洁液；

First Contact清洁剂是由美国Photonics Cleaning Technology公司生产的光学表面清洁剂。“First Contact”清洁剂是一种外观呈淡红色的液体，将其刷涂或喷洒在元件表面后，就会形成一层柔软的薄膜，这种薄膜不会对光学表面的镀膜产生任何损伤，并对水汽有隔离作用，可以有效保护光学表面。同时这种薄膜可以很容易被揭掉，在薄膜被揭掉时，会把表面的灰尘、手印等污染物带走，从而起到清洁作用。

但是对于中红外高能激光系统中的强光光学元件而言，对于光学元件镜面的清洁度要求很高，并非只要按照First Contact清洁剂的使用说明就能够达到清洁度要求，经反复试验表明，对于清洁液的浓度有严格的要求，First Contact清洁剂与稀释液按照3.5：1～4.5：1(体积比)的比例进行配比，搅拌均匀后获得的清洁液，在呈膜后，一方面清洁度满足要求，另一方面膜层分子间的结合力满足通过膜层厚度的适量调整而达到揭膜要求。

综合上述两方面的性能，在本发明一优选实施例中，步骤1中First Contact清洁剂与所述First Contact清洁剂配套的稀释液配比的比例为4：1时，清洁度和揭膜性能最佳，实现高效清洁。

步骤S2，将所述清洁液按照0.5ml/cm²～0.8ml/cm²均匀地喷洒在中红外光学元件表面的待清洁区域；

使用喷洒器皿或仪器，将配比后的清洁液均匀地喷洒在待清洁的光学元件表面，清洁液喷洒量的多少直接决定呈膜的厚度，膜层太厚一方面会造成材料浪费，另一方面对于下一步骤中的干燥条件提出了更高的要求，延长清洁时间或浪费能源，膜层太薄一方面会影响清洁效果，另一方面不利于揭膜操作，容易局部撕破。

作为本发明的另一优选实施例，配比后的清洁液按照0.67ml/cm²均匀地喷洒在中红外光学元件表面的待清洁区域。形成的膜层适中，在清洁力度和揭膜操作两方面的效果均较为良好。

步骤S3，在干燥条件下,对喷洒在所述中红外光学元件表面的待清洁区域的清洁液进行干燥，待清洁液完全干燥后形成保护膜；

步骤S3中对喷洒在所述中红外光学元件表面的待清洁区域的清洁液进行干燥的条件可以是常温下等待、常温吹干或烘干。

干燥条件具体根据步骤S2中的清洁液的喷洒量有关，单位面积的喷洒量越多，形成的膜层越厚，干燥条件就越高；在本发明一实施例中，配比后的清洁液按照0.67ml/cm²均匀地喷洒在中红外光学元件表面的待清洁区域，常温或室温(约20℃左右)下等待20分钟；在本发明另一实施例中，配比后的清洁液按照0.8ml/cm²均匀地喷洒在中红外光学元件表面的待清洁区域，常温或室温下等待30分钟。

为了加速清洁操作的整个流程，缩短干燥时间，可以在常温或室温条件下通过吹风设备对喷洒在所述中红外光学元件表面的待清洁区域的清洁液进行吹风，加速气流流动从而干燥和呈膜，还可以将喷洒过清洁液的元件放置到烘干设备中通过升温的方式烘干。

步骤S4，将所述保护膜从所述中红外光学元件表面去除，完成待清洁区域的清洁；

具体可以用手将保护膜去除，也可以使用器具镊子或其他专用器具等将保护膜去除，在揭去保护膜的过程中，保护膜会将光学元件镜面的经清洁剂融掉的污渍以及附着的灰尘等杂物一并吸附在其上，从而实现镜面的清洁。

在本发明一优选实施例中，所述步骤S4包括：使用贴纸将所述保护膜从所述中红外光学元件表面去除，完成待清洁区域的清洁；使用贴纸减小了在揭膜过程中造成的局部撕裂(影响清洁效果)的可能性，提高一次揭膜的稳定性；这种贴纸可以是通用的贴纸，也包括与First Contact清洁剂、与所述First Contact清洁剂配套的稀释液配套的贴纸；上述的贴纸均包括至少三层，本体层、附着在本体层一面的粘胶层以及覆盖在粘胶层上的薄膜层(也叫保护膜)；具体包括以下步骤：

步骤S41，撕掉所述贴纸表层的薄膜，裸露出对所述保护膜具有吸附性或粘性的粘结层；

步骤S42，将所述贴纸的粘结层贴附于所述保护膜上，并完全覆盖所述保护膜；

步骤S42，从边缘部位揭掉所述贴纸及与所述贴纸粘结在一起的保护膜，完成待清洁区域的清洁。

步骤S5，使用“中红外光热信号检测处理系统PTS-2000-MidIR”仪器对测量所述中红外光学元件表面的已清洁区域的吸收率是否满足预设值，如果满足则清洁完成；如果不满足则重复上述步骤1～步骤4。

本发明一实施例中，通过中红外光热信号检测处理系统PTS-2000-MidIR可以实现对中红外波段元件表面吸收率分布进行测量，而实现清洁效果的判断。该系统为合肥知常光电科技有限公司和国防科技大学前沿交叉学科学院共同合作研发的首款光学元件微弱吸收分布测量仪，可以实现对中红外波段元件表面吸收率分布进行测量。

在镜面上随机选取1.5cm×1.5cm大小的区域，对该区域的吸收率分布进行测量。测量时，对该仪器的步长设置为250μm，因此在该区域共选取60×60个采样点进行吸收率分析。参照图2，表示的是进行定量化清洁之前的吸收率分布，参照图3，表示的是按照上述步骤S1～S4进行定量化清洁之后测量的吸收率分布。

一般清洁后的元件表面吸收率不会存在超过5000ppm(parts per million的缩写，表示百万份中的一部分，即百万分之几的含义)的区域，若存在，则需要重新进行清洁。若元件表面的吸收率分布无异常的突起，则认为是清洁完成。

所述步骤S5中的预设值具体包括：

所检测到点的吸收率的数值均不超过5000ppm；

所有点的吸收率平均值不超过1000ppm；

采样点的吸收率的标准偏差不超过400。

本发明实施例提供的方案，提供了清洁剂与配套稀释液的最佳配比、最佳用量与最佳揭膜时间，进而使得对光学元件的清洁过程转化为定量化的操作流程，使清洁过程更加标准化，更加有效且高效的清洁高能激光系统元件表面的污染物，为光学元件的热损伤提供预防方案。利用本发明的清洁方法，不仅可以实现对中红外波段光学元件的清洁，同样可以适应于其他波段，以及普通光学元件的清洁。

实施例二

参见图4，本发明实施例还提供一种用于光学元件的定量化清洁装置，包括装卡装置1、密封罐2、喷洒装置3、干燥装置4、揭膜装置5、测量装置6和控制装置7；其中：

装卡装置1用于装卡待清洁的光学元件10；这里的装卡装置可以是三个卡爪从光学元件10的周围边缘向内移动以实现对光学元件10固定，还可以通过两个以上的活动块自上而下移动将位于固定件上的光学元件10压紧，卡爪以及活动块的动作可以通过气缸驱动，也可以通过电机及传动机构的配合驱动。

密封罐2用于储存清洁液，清洁液是按照3.5：1～4.5：1的比例配比混合的FirstContact清洁剂及与所述First Contact清洁剂配套的稀释液；密封罐2内部的清洁液确保在一个循环周期内满足喷洒性能要求，不能凝固，为了混合均匀，可以在密封罐2内部安装搅拌装置，密封罐2的出口处为了满足喷洒压力条件，可设置泵等输送设备。

喷洒装置3包括能相对所述待清洁的光学元件10远近移动的喷嘴31和连接所述喷嘴31与所述密封罐2的输送管32；所述喷嘴31上安装有用于测量所述喷嘴内部液体压力的压力传感器33和用于测量所述喷嘴31与所述待清洁的光学元件10的距离的测距传感器(不可见)；喷嘴31与输送管32之间可设置移动机构以实现喷嘴31的移动，并且不会因此而影响喷嘴31的喷洒动作，具体可在输送管32内部或外部设置套管，套管外端连接喷嘴31，套管与输送管32之间用密封结构连接，防止泄露清洁液。

干燥装置4用于将喷洒在所述待清洁的光学元件10表面的清洁液进行干燥，使得完全干燥后的清洁液形成保护膜；干燥装置4可以是风机、电加热炉或空气加热炉等。

揭膜装置5包括用于将清洁液干燥后形成于所述待清洁的光学元件表面的保护膜揭起的机械手51和用于使得所述机械手51往复移动的机械臂52；机械手51采用能够实现夹持薄膜状的机械手即可。

测量装置6用于测量并显示所述光学元件10表面的已清洁区域的吸收率；测量装置6选用中红外光热信号检测处理系统PTS-2000-MidIR，由合肥知常光电科技有限公司和国防科技大学前沿交叉学科学院共同合作研发，能够对光学元件的微弱吸收分布进行测量。

参见图5，控制装置7包括装卡控制模块71、喷洒控制模块72、干燥控制模块73、揭膜控制模块74、测量控制模块75，控制装置7可以是芯片，也可以是可编程控制器等，其中：

装卡控制模块71用于在检测到待清洁的光学元件10放置到位时夹紧所述装卡装置1，并发出装卡到位的信号；用于在未检测到待清洁的光学元件10放置到位时或接收到清洁完毕信号时释放所述装卡装置1；

喷洒控制模块72用于在接收到装卡到位的信号或重新清洗信号后，根据所述待清洁的光学元件10表面的待清洁区域的面积、压力传感器33的信息、测距传感器34的信息以及所述喷嘴31的参数控制所述喷嘴31与所述待清洁的光学元件10之间的距离和喷洒时间，以将所述密封罐2内的溶液按照0.5ml/cm²～0.8ml/cm²均匀地喷洒在光学元件10表面的待清洁区域；并在喷洒完毕后发出喷洒完毕的信号；

光学元件10表面的待清洁区域的面积可以通过仪器测量获得，根据该面积、喷嘴31的参数(包括流量、流速、压力以及不同条件下的喷洒角度等)和压力传感器33获得喷嘴31与光学元件10表面的理想距离，即喷嘴31的喷洒面积正好覆盖光学元件10的待清洁区域，然后根据理想距离和测距传感器34的信息获得喷嘴31的位移，再控制喷嘴31按照上述位移移动，此时喷嘴31与光学元件10表面的距离为理想距离，最后根据喷嘴31的流量、流速、压力等信息数据以及0.5ml/cm²～0.8ml/cm²的喷洒条件获得喷洒时间，待到喷洒时间时发出喷洒完毕的信号；

干燥控制模块73用于在接收到所述喷洒完毕的信号后启动所述干燥装置4，按照预设的条件完成干燥后关闭干燥装置4并发出干燥完毕的信号；

揭膜控制模块74用于在接收到干燥完毕的信号后启动机械臂52移动到靠近所述待清洁的光学元件10的近止点，控制机械手51张开并将与所述保护膜粘结在一起的贴纸边缘夹持住，再控制机械臂52反方向移动到远离所述所述待清洁的光学元件的远止点，并发出揭膜完成的信号；

测量控制模块75，用于在接收到所述揭膜完成的信号后启动所述测量装置6对所述光学元件10表面的已清洁区域的吸收率进行测量，并在测量值满足预设条件时发出清洁完毕信号，在测量值不满足预设条件时向所述喷洒控制装置3发出重新清洗信号。

本发明实施例提供的用于光学元件的定量化清洁装置，工作过程如下：

预先将密封罐2内的清洁液调配好，启动系统，需要将待清洁的光学元件10放置在装卡装置1的指定工位，装卡控制模块71按照预设的频率对该工位进行扫描检测，当检测到待清洁的光学元件10放置到位时，控制所述装卡装置1夹紧光学元件10，并发出装卡到位的信号；喷洒控制模块72在接收到装卡到位的信号后，根据所述待清洁的光学元件10表面的待清洁区域的面积、压力传感器33的信息、测距传感器34的信息以及所述喷嘴31的参数控制所述喷嘴31与所述待清洁的光学元件10之间的距离和喷洒时间，以将所述密封罐2内的溶液按照0.5ml/cm²～0.8ml/cm²均匀地喷洒在光学元件10表面的待清洁区域；并在喷洒完毕后发出喷洒完毕的信号；干燥控制模块73在接收到所述喷洒完毕的信号后启动所述干燥装置4，按照预设的条件完成干燥后关闭干燥装置4并发出干燥完毕的信号；揭膜控制模块74在接收到干燥完毕的信号后启动机械臂52移动到靠近所述待清洁的光学元件10的近止点，控制机械手51张开并将与所述保护膜粘结在一起的贴纸边缘夹持住，再控制机械臂52反方向移动到远离所述所述待清洁的光学元件的远止点，并发出揭膜完成的信号；测量控制模块75接收到所述揭膜完成的信号后启动所述测量装置6对所述光学元件10表面的已清洁区域的吸收率进行测量，并在测量值满足预设条件时发出清洁完毕信号，在测量值不满足预设条件时向所述喷洒控制装置3发出重新清洗信号；

装卡控制模块71接收到清洁完毕信号后，控制装卡装置1释放光学元件10，以待下一个待清洗的光学元件；

喷洒控制模块72接收到重新清洗信号后，按照前面的流程重新对该元件进行喷洒、干燥、揭膜、测量等工序，在此不再赘述。

作为实施例二的优选实施方式，所述装卡装置1包括两条滑动轨道11、固定盘12和至少三个卡爪13，其中：

两条滑动轨道11用于支撑和导向位于所述滑动轨道11上的固定盘12；

所述固定盘12用于放置所述待清洁的光学元件10，所述固定盘12底部与所述滑动轨道11配合以实现滑动连接；所述滑动轨道11两端安装在安装支架14上，所述安装支架14一端设置有用于驱动所述固定盘12相对所述滑动轨道11移动的第一驱动器15；

卡爪13(沿固定盘12径向布置)在本发明一实施例中具体包括螺柱、位于螺柱内端(靠近固定盘12中心位置)的卡块和位于所述螺柱外端的旋钮(远离固定盘12中心位置)，可以通过手动卡紧光学元件10；

卡爪13在本发明一实施例中具体包括导柱、位于导柱内端(靠近固定盘12中心位置)的卡块和位于所述导柱外端的驱动器(远离固定盘12中心位置)，导柱位于一沿固定盘12径向设置的导向套内，通过气缸等动力器驱动卡紧光学元件10，驱动器可安装在所述固定盘12上，所述卡爪13在驱动器的控制下上下动作以夹持或释放所述待清洁的光学元件10。

在本发明一实施例中，所述喷洒装置3还包括滑移装置，在本发明另一实施例中，请再次参见图4，滑移装置包括机架34、设置在所述机架34上的滑轨35、安装在所述机架34上的第二驱动器36和用于配合所述滑轨35实现彼此滑动的滑块37，所述密封罐2与所述滑块37固定连接。

所述揭膜装置5还包括垂直伸缩机构53，其中：

垂直伸缩机构53底部与所述机械手51连接，顶部与所述机械臂52连接；用于实现所述机械手51在下止点与上止点之间的往复动作。

上述第一驱动器15以及第二驱动器40可选用气缸，控制装置7中通过气控电磁阀等元件实现控制。

具体工作过程如下：

待清洁的光学元件10放置在固定盘12上的指定位置，装卡控制模块71检测到之后，控制驱动器带动卡爪13径向移动并压紧光学元件10，之后通过第一驱动器15控制固定盘12带动光学元件10沿着滑动轨道11移动到喷洒工位；喷洒装置3中的喷嘴31正对位于喷洒工位上的光学元件10的待清洁区域，需要根据光学元件10的清洁区域的面积调整喷嘴31相对光学元件10的距离，在喷嘴31移动的过程中，通过第二驱动器36带动整个喷洒装置3及密封罐2沿着滑道35上下移动，在滑动装置的作用下喷嘴31的移动方向和距离更为精准；喷洒完成后第一驱动器15驱动固定盘12带动光学元件10沿着滑动轨道11移动到干燥工位；干燥装置4对喷洒在光学元件10上的清洁液进行干燥，干燥完成后第一驱动器15驱动固定盘12带动光学元件10沿着滑动轨道11移动到揭膜工位；揭膜控制模块74用于在接收到干燥完毕的信号后启动机械臂52移动到靠近所述待清洁的光学元件的近止点后，控制垂直伸缩机构53下行使得所述机械手51位于下止点后并张开，并拢后将与所述保护膜粘结在一起的贴纸边缘夹持住，再控制垂直伸缩机构53上行使得所述机械手51位于上止点后，所述机械臂52再反方向移动到远离所述待清洁的光学元件的远止点；完成揭膜后第一驱动器15驱动固定盘12带动光学元件10沿着滑动轨道11移动到检测工位，通过检测装置6完成对清洁后的光学元件10的清洁效果进行检测并判断是否合格，若合格则将上述光学元件10移动到合格仓，并控制第一驱动器15带动固定盘12返回装卡工位对下一待清洁光学元件进行装卡，若不合格，则控制第一驱动器15带动固定盘12返回到喷洒工位重新清洁，重复上述动作，完成光学元件的自动化清洁，提高清洁效率并降低人工劳动。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于光学元件的定量化清洁方法，其特征在于，包括：

步骤1，将First Contact清洁剂与所述First Contact清洁剂配套的稀释液按照3.5：1～4.5：1的比例进行配比，获得清洁液；

步骤2，将所述清洁液按照0.5ml/cm²～0.8ml/cm²均匀地喷洒在光学元件表面的待清洁区域；

步骤3，对喷洒在所述光学元件表面的待清洁区域的清洁液在干燥条件下进行干燥，待清洁液完全干燥后形成保护膜；

步骤4，将所述保护膜从所述光学元件表面去除，完成待清洁区域的清洁；

步骤5，测量所述光学元件表面的已清洁区域的吸收率是否满足预设值，如果满足则清洁完成；如果不满足则重复上述步骤1～步骤4。

2.如权利要求1所述的用于光学元件的定量化清洁方法，其特征在于，所述步骤1中First Contact清洁剂与所述First Contact清洁剂配套的稀释液配比的比例为4：1。

3.如权利要求1所述的用于光学元件的定量化清洁方法，其特征在于，所述步骤2中将步骤1中配比后的清洁液按照0.67ml/cm²均匀地喷洒在光学元件表面的待清洁区域。

4.如权利要求1所述的用于光学元件的定量化清洁方法，其特征在于，所述步骤3中对喷洒在所述光学元件表面的待清洁区域的清洁液进行干燥的条件包括常温下等待、常温吹干或烘干。

5.如权利要求1所述的用于光学元件的定量化清洁方法，其特征在于，所述步骤4包括：

使用贴纸将所述保护膜从所述光学元件表面去除，完成待清洁区域的清洁；

包括以下步骤：

步骤41，撕掉所述贴纸表层的薄膜，裸露出对所述保护膜具有吸附性或粘性的粘结层；

步骤42，将所述贴纸的粘结层贴附于所述保护膜上，并完全覆盖所述保护膜；

步骤43，从边缘部位揭掉所述贴纸及与所述贴纸粘结在一起的保护膜，完成待清洁区域的清洁。

6.如权利要求1～5任一项所述的用于光学元件的定量化清洁方法，其特征在于，所述步骤5中的预设值包括：

所检测到点的吸收率的数值均不超过5000ppm；

所有点的吸收率平均值不超过1000ppm；

采样点的吸收率的标准偏差不超过400。

7.一种用于光学元件的定量化清洁装置，其特征在于，包括：

装卡装置，用于装卡待清洁的光学元件；

密封罐，用于储存按照3.5：1～4.5：1的比例配比混合的First Contact清洁剂及与所述First Contact清洁剂配套的稀释液；

喷洒装置，包括能相对所述待清洁的光学元件远近移动的喷嘴和连接所述喷嘴与所述密封罐的输送管；所述喷嘴上安装有用于测量所述喷嘴内部液体压力的压力传感器和用于测量所述喷嘴与所述待清洁的光学元件的距离的测距传感器；

干燥装置，用于将喷洒在所述待清洁的光学元件表面的清洁液进行干燥，使得完全干燥后的清洁液形成保护膜；

揭膜装置，包括用于将清洁液干燥后形成于所述待清洁的光学元件表面的保护膜揭起的机械手和用于使得所述机械手往复移动的机械臂；

测量装置，用于测量并显示所述光学元件表面的已清洁区域的吸收率；

控制装置，包括：

装卡控制模块，用于在检测到待清洁的光学元件放置到位时夹紧所述装卡装置，并发出装卡到位的信号；用于在未检测到待清洁的光学元件放置到位时或接收到清洁完毕信号时释放所述装卡装置；

喷洒控制模块，用于在接收到装卡到位的信号或重新清洗信号后，根据所述待清洁的光学元件表面的待清洁区域的面积、压力传感器的信息、测距传感器的信息以及所述喷嘴的参数控制所述喷嘴与所述待清洁的光学元件之间的距离和喷洒时间，以将所述密封罐内的溶液按照0.5ml/cm²～0.8ml/cm²均匀地喷洒在光学元件表面的待清洁区域；并在喷洒完毕后发出喷洒完毕的信号；

干燥控制模块，用于在接收到所述喷洒完毕的信号后启动所述干燥装置，按照预设的条件完成干燥后关闭干燥装置并发出干燥完毕的信号；

揭膜控制模块，用于在接收到干燥完毕的信号后启动机械臂移动到靠近所述待清洁的光学元件的近止点，控制机械手张开并将与所述保护膜粘结在一起的贴纸边缘夹持住，再控制机械臂反方向移动到远离所述待清洁的光学元件的远止点，并发出揭膜完成的信号；

测量控制模块，用于在接收到所述揭膜完成的信号后启动所述测量装置对所述光学元件表面的已清洁区域的吸收率进行测量，并在测量值满足预设条件时发出清洁完毕信号，在测量值不满足预设条件时向所述喷洒控制装置发出重新清洗信号。

8.如权利要求7所述的用于光学元件的定量化清洁装置，其特征在于，所述装卡装置包括：

两条滑动轨道，用于支撑和导向位于所述滑动轨道上的固定盘；

所述固定盘，用于放置所述待清洁的中红外光学元件，所述固定盘底部与所述滑动轨道配合以实现滑动连接；所述滑动轨道两端安装在安装支架上，所述安装支架一端设置有用于驱动所述固定盘相对所述滑动轨道移动的第一驱动器；至少三个卡爪，每个所述卡爪均沿所述固定盘的径向布置，且驱动部件的作用下径向动作以夹持或释放待清洁的所述光学元件。

9.如权利要求7所述的用于光学元件的定量化清洁装置，其特征在于，所述喷洒装置还包括：

滑移装置，包括机架、设置在所述机架上的滑轨、安装在所述机架上的第二驱动器和用于配合所述滑轨实现彼此滑动的滑块，所述密封罐与所述滑块固定连接。

10.如权利要求7～9任一项所述的用于光学元件的定量化清洁装置，其特征在于，所述揭膜装置还包括：

垂直伸缩机构，底部与所述机械手连接，顶部与所述机械臂连接；用于实现所述机械手在下止点与上止点之间的往复动作；

所述揭膜控制模块还用于在接收到干燥完毕的信号后启动机械臂移动到靠近所述待清洁的光学元件的近止点后，控制垂直伸缩机构下行使得所述机械手位于下止点后并张开，并拢后将与所述保护膜粘结在一起的贴纸边缘夹持住，再控制垂直伸缩机构上行使得所述机械手位于上止点后，所述机械臂再反方向移动到远离所述待清洁的光学元件的远止点。