CN116699781B - 一种光学胶合件的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光学零件加工技术领域，提供一种光学胶合件的加工方法，包括：将光学基准件光胶于光学平台上，以基于光学基准件提供彼此垂直设置的第一竖直基准面和第二竖直基准面；将第一楔形零件的底面光胶于光学基板的第二表面，确保第一楔形零件的第一端面和第一竖直基准面平行；将第一光学工装光胶于光学基板的第二表面和第一楔形零件朝向第一竖直基准面一侧的第二端面；将第二楔形零件的底面光胶于光学基板的第一表面，确保第二楔形零件的第一端面和第二竖直基准面平行。本发明提供的光学胶合件的加工方法，不仅操作简便，而且能够达到准确、可重复性的控制光学零件空间垂直的效果。

Description

一种光学胶合件的加工方法

技术领域

本发明涉及光学零件加工技术领域，尤其涉及一种光学胶合件的加工方法。

背景技术

光胶是靠分子间的吸引力使两个表面紧密的结合在一起的工艺。采用光胶法结合的光学零件，由于结合面之间没有任何介质，所以光学性能不变。与胶层胶合比较，机械强度较高，性能稳定，可保持数十年；变形小，耐寒性和耐热性好。

当前，光学零件加工完成后，通常采用机械工装结合紫外胶胶合的方式，来进行不同光学零件的固定，受到机械工装精度及胶合层胶厚影响较大，机械工装的垂直度、平行度及平面度精度难以加工至秒级、纳米级，无法控制空间垂直至秒级。传统的紫外胶胶合过程控制空间垂直需要手动调节或采用机械工装控制，手动调节由于零件过于灵敏，0.01mm不易通过手来调节、且不可复制，不确定性极高；机械工装容易划伤零件，且精度不足，难以精确、可重复性地控制光学零件空间垂直角度。

发明内容

本发明提供一种光学胶合件的加工方法，用以解决现有技术中难以精确、可重复性地控制光学零件空间垂直的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

本发明提供一种光学胶合件的加工方法，包括：制备光学基准件、第一光学工装、第二光学工装以及光学胶合件所对应的光学基板、第一楔形零件和第二楔形零件；

将所述光学基准件光胶于光学平台上，以基于所述光学基准件提供彼此垂直设置的第一竖直基准面和第二竖直基准面；

基于所述第二光学工装确定所述第一楔形零件的第一端面相对于所述第一竖直基准面的位姿，将所述第一楔形零件的底面光胶于所述光学基板的第二表面，确保所述第一楔形零件的第一端面和所述第一竖直基准面平行；

将所述第一光学工装光胶于所述光学基板的第二表面和所述第一楔形零件朝向所述第一竖直基准面的一侧的第二端面；

基于所述第一光学工装和所述第二光学工装确定所述第二楔形零件的第一端面相对于所述第二竖直基准面的位姿，将所述第二楔形零件的底面光胶于所述光学基板的第一表面，确保所述第二楔形零件的第一端面和所述第二竖直基准面平行。

根据本发明提供的一种光学胶合件的加工方法，所述光学基准件包括第一方砖和第二方砖，将所述光学基准件光胶于光学平台上的步骤，包括：

将所述第一方砖的底面光胶于所述光学平台上；

将所述第二方砖的底面光胶于所述光学平台上，并且将所述第二方砖的端面光胶于所述第一方砖的侧面；

其中，所述第二方砖朝向所述第一方砖的侧面形成为所述第一竖直基准面，所述第一方砖朝向所述第二方砖的侧面形成为所述第二竖直基准面。

根据本发明提供的一种光学胶合件的加工方法，所述第二光学工装呈立方体状；所述基于所述第二光学工装确定所述第一楔形零件的第一端面相对于所述第一竖直基准面的位姿，将所述第一楔形零件的底面光胶于所述光学基板的第二表面的步骤，包括：

将所述光学基板水平放置于所述光学平台上，确保所述光学基板的第二表面水平朝上设置，所述光学基板相邻的两个直角边当中的一者与所述第一竖直基准面贴合，另一者与所述第二竖直基准面贴合；

将所述第二光学工装的底面与所述光学基板的第二表面贴合，所述第二光学工装的第一端面与所述第一竖直基准面贴合；

将所述第一楔形零件的底面和所述光学基板的第二表面贴合，所述第一楔形零件的第一端面和所述第二光学工装的第二端面贴合；

对所述第一楔形零件施加压力，以使得所述第一楔形零件的底面光胶于所述光学基板的第二表面。

根据本发明提供的一种光学胶合件的加工方法，所述将所述第二光学工装的底面与所述光学基板的第二表面贴合，所述第二光学工装的第一端面与所述第一竖直基准面贴合的步骤，包括：

将所述第二光学工装的底面贴附于所述光学基板的第二表面，所述第二光学工装的第一端面贴附于所述第一竖直基准面；

对所述第二光学工装施加朝向所述第一竖直基准面的一侧的斜向压力，使得所述第二光学工装的底面与所述光学基板的第二表面之间，以及所述第二光学工装的第一端面与所述第一竖直基准面之间均出现光圈条纹；

或者，所述将所述第一楔形零件的底面和所述光学基板的第二表面贴合，所述第一楔形零件的第一端面和所述第二光学工装的第二端面贴合的步骤，包括：

将所述第一楔形零件的底面贴附于所述光学基板的第二表面，所述第一楔形零件的第一端面贴附于所述第二光学工装的第二端面；

对所述第一楔形零件施加朝向所述第二光学工装的一侧的斜向压力，使得所述第一楔形零件的底面与所述光学基板的第二表面之间，以及所述第一楔形零件的第一端面与所述第二光学工装的第二端面之间均出现光圈条纹。

根据本发明提供的一种光学胶合件的加工方法，所述第一光学工装呈立方体状，所述将所述第一光学工装光胶于所述光学基板的第二表面和所述第一楔形零件朝向所述第一竖直基准面一侧的第二端面的步骤，包括：

将所述第一光学工装的第一平面贴附于所述光学基板的第二表面，以及所述第一光学工装的第一端面贴附于所述第一楔形零件的第二端面；

对所述第一光学工装施加朝向所述第一楔形零件的一侧的倾斜压力，直至所述第一光学工装的第一平面与所述光学基板的第二表面之间，以及所述第一光学工装的第一端面与所述第一楔形零件的第二端面之间均出现光圈条纹。

根据本发明提供的一种光学胶合件的加工方法，在对所述第一光学工装进行光胶操作之前，还包括：

在所述光学基板的第二表面光胶多个支撑柱，多个所述支撑柱围绕所述第一楔形零件设置；

其中，所述第一楔形零件的厚度与所述第一光学工装的第二平面相对于所述光学基板的第二表面的高度均小于所述支撑柱的高度。

根据本发明提供的一种光学胶合件的加工方法，所述基于所述第一光学工装和所述第二光学工装确定所述第二楔形零件的第一端面相对于所述第二竖直基准面的位姿，将所述第二楔形零件的底面光胶于所述光学基板的第一表面的步骤，包括：

将所述光学基板的第一表面水平朝上地放置于所述光学平台上，将所述第一光学工装的第二端面与所述第一竖直基准面贴合；

将所述第二光学工装的底面与所述光学基板的第一表面贴合，所述第二光学工装的第一端面与所述第二竖直基准面贴合，所述第二光学工装的侧面与所述第一竖直基准面贴合；

将所述第二楔形零件的底面和所述光学基板的第一表面贴合，所述第二楔形零件的第一端面和所述第二光学工装的第二端面贴合；

对所述第二楔形零件施加压力，以使得所述第二楔形零件的底面光胶于所述光学基板的第一表面。

根据本发明提供的一种光学胶合件的加工方法，所述光学基板的第一表面和第二表面的面形N和误差ΔN所对应的光圈数均满足：N≤0.5，ΔN≤0.2，所述第一表面和所述第二表面的平行度为1～2″；

所述第一楔形零件和所述第二楔形零件均为长度与厚度之比大于10∶1的超薄零件，所述第一楔形零件和所述第二楔形零件上的各个面的面形N和误差ΔN所对应的光圈数均满足：N≤0.3，ΔN≤0.2；所述第一楔形零件和所述第二楔形零件所对应的第一端面和第二端面相对于底面的垂直度均为90°±3″。

根据本发明提供的一种光学胶合件的加工方法，所述第一光学工装和所述第二光学工装的各个面的面形N和误差ΔN所对应的光圈数均满足：N≤0.5，ΔN≤0.2；所述第一光学工装和所述第二光学工装上的任意两个垂直面的垂直度为90°±3″；所述第一光学工装和所述第二光学工装上的任意两个平行面的平行度小于2″。

本发明提供的光学胶合件的加工方法，基于光学基准件提供的第一竖直基准面W1和第二竖直基准面S1，首先通过使用第二光学工装，将第一楔形零件的底面光胶于光学基板的第二表面M2，以确保第一楔形零件的第一端面P1和第一竖直基准面W1平行，然后将第一光学工装光胶于光学基板的第二表面M2和第一楔形零件的第二端面P2，最后，将第二楔形零件的底面光胶于光学基板的第一表面M1，以确保第二楔形零件的第一端面O1和第二竖直基准面S1平行，本加工方法以第一楔形零件的第二端面P2作为基准，使用第一光学工装将平行关系传递给第一竖直基准面W1，同时，基于与第一竖直基准面W1垂直的第二竖直基准面S1，使用第二光学工装将平行关系从第二竖直基准面S1传递给第二楔形零件的第一端面O1，从而控制第一楔形零件的第二端面P2和第二楔形零件的第一端面O1的空间垂直。

由上可见，本发明提供的光学胶合件的加工方法，不仅操作简便，而且能够达到准确、可重复性的控制光学零件空间垂直的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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获得其他的附图。

图1是本发明提供的光学胶合件的加工方法的流程示意图；

图2是本发明提供的光学基准件光胶于光学平台上的步骤的流程示意图；

图3是本发明提供的基于第二光学工装确定第一楔形零件的第一端面相对于第一竖直基准面的位姿，将第一楔形零件的底面光胶于光学基板的第二表面的步骤的流程示意图；

图4是本发明提供的将第二光学工装的底面与光学基板的第二表面贴合，第二光学工装的第一端面与第一竖直基准面贴合的步骤的流程示意图；

图5是本发明提供的将第一楔形零件的底面和光学基板的第二表面贴合，第一楔形零件的第一端面和第二光学工装的第二端面贴合的步骤的流程示意图；

图6是本发明提供的将第一光学工装光胶于光学基板的第二表面和第一楔形零件朝向第一竖直基准面的一侧的第二端面的步骤的流程示意图；

图7是本发明提供的基于第一光学工装和第二光学工装确定第二楔形零件的第一端面相对于第二竖直基准面的位姿，将第二楔形零件的底面光胶于光学基板的第一表面的步骤的流程示意图；

图8是本发明提供的采用光学胶合件的加工方法制备得到的光学胶合件的结构示意图；

图9是本发明提供的基于第二光学工装确定第一楔形零件的第一端面相对于第一竖直基准面的位姿，将第一楔形零件的底面光胶于光学基板的第二表面的结构示意图；

图10是本发明提供的在光学基板的第二表面光胶多个支撑柱的结构示意图；

图11是本发明提供的将第一光学工装光胶于光学基板的第二表面和第一楔形零件朝向第一竖直基准面的一侧的第二端面的结构示意图；

图12是本发明提供的基于第一光学工装和第二光学工装确定第二楔形零件的第一端面相对于第二竖直基准面的位姿，将第二楔形零件的底面光胶于光学基板的第一表面的结构示意图；

图13是本发明提供的图12的正视图；

图14是本发明提供的第一楔形零件和第二楔形零件的结构示意图；

图15是本发明提供的第一楔形零件和第二楔形零件的加工流程图；

图16是本发明提供的光学基板的结构示意图；

图17本发明提供的光学基板的加工流程图；

图18是本发明提供的第一光学工装的结构示意图；

图19本发明提供的第一光学工装的加工流程图；

图20是本发明提供的第二光学工装的结构示意图；

图21本发明提供的第二光学工装的加工流程图；

图22是本发明提供的支撑柱的结构示意图；

图23本发明提供的支撑柱的加工流程图。

附图标记：

1、光学胶合件；11、光学基板；12、第一楔形零件；13、第二楔形零件；

2、光学基准件；21、第一方砖；22、第二方砖；

3、第一光学工装；4、第二光学工装；5、光学平台；6、支撑柱；

M1、光学基板的第一表面；M2、光学基板的第二表面；

P1、第一楔形零件的第一端面；P2、第一楔形零件的第二端面；

O1、第二楔形零件的第一端面；O2、第二楔形零件的第二端面；

W1、第一竖直基准面；W2、第二方砖的端面；

S1、第二竖直基准面；

R1、第一光学工装的第一平面；R2、第一光学工装的第二平面；

R3、第一光学工装的第一端面；R4、第一光学工装的第二端面；

T1、第二光学工装的第一端面；T2、第二光学工装的第二端面；

T3、第二光学工装的侧面；T4、第二光学工装的底面；

X1、楔形零件的楔面；X2、楔形零件的底面；

Y1、支撑柱的顶面；Y2、支撑柱的底面。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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。

下面结合图1至图23，通过具体的实施例及其应用场景对本发明实施例提供的光学胶合件的加工方法进行详细地说明。

在一些实施例中，如图1、图8、图9、图11、图12和图13所示，本实施例提供一种光学胶合件的加工方法，包括如下步骤：

步骤111，制备光学基准件2、第一光学工装3、第二光学工装4以及光学胶合件1所对应的光学基板11、第一楔形零件12和第二楔形零件13。

可理解的是，光学胶合件1是指将光学基板11、第一楔形零件12和第二楔形零件13光胶在一起形成的胶合件。如图16所示，光学基板11是第一表面M1和第二表面M2平行的立方体状的超薄光学零件，如图14所示，楔形零件是第一端面P1/O1和第二端面P2/O2平行，且第一端面P1/O1和第二端面P2/O2均垂直于底面X2，楔面X1和底面X2成一定夹角的超薄光学零件。

光学基准件2可以是单个的光学零件，也可以由多个光学零件组成，光学基准件2可以提供彼此垂直的两个基准面。第一光学工装3和第二光学工装4是用来传递平面的平行和垂直关系的光学零件。

光学基准件2、第一光学工装3、第二光学工装4以及光学胶合件1在光胶之前，基于光胶工艺的要求，需要预加工使光胶面的面形及误差达到一定的精度，并且光学基准件2、第一光学工装3、第二光学工装4以及光学胶合件1在光胶之前需要擦拭干净，并使光胶面达到光滑，使光胶面平整，便于进行光胶操作。

步骤112，将光学基准件2光胶于光学平台5上，以基于光学基准件2提供彼此垂直设置的第一竖直基准面W1和第二竖直基准面S1。

可理解的是，光学平台5具有平面误差度极小的光学玻璃平面，光学平台5分别和第一竖直基准面W1及第二竖直基准面S1垂直。光学基准件2具有相互垂直的第一竖直基准面W1和第二竖直基准面S1，第一竖直基准面W1和第二竖直基准面S1之间的垂直度控制在2″以内。

步骤113，基于第二光学工装4确定第一楔形零件12的第一端面P1相对于第一竖直基准面W1的位姿，将第一楔形零件12的底面光胶于光学基板11的第二表面M2，确保第一楔形零件12的第一端面P1和第一竖直基准面W1平行。

可理解的是，本实施例通过将第二光学工装4夹设于第一楔形零件12的第一端面P1和光学基准件2的第一竖直基准面W1之间，可以利用第二光学工装4传递平行关系，确定第一楔形零件12在光学基板11上光胶的位置，并确保第一楔形零件12的第一端面P1和第一竖直基准面W1平行。

本实施例还通过光胶的形式将第一楔形零件12的底面和光学基板11的第二表面M2固定，与以往紫外胶拥有一定的时效性相对比，以光胶方式胶合的零件随着时间的推移，分子间结合的会更加紧密，零件间结合强度会越来越高，光学性能更稳定。

步骤114，将第一光学工装3光胶于光学基板11的第二表面M2和第一楔形零件12朝向第一竖直基准面W1的一侧的第二端面P2。

可理解的是，将步骤113中已经光胶好的光学基板11和第一楔形零件12置于光学平台5上，调整位置使第一楔形零件12的第二端面P2朝向第一竖直基准面W1，通过光胶的形式将第一光学工装3的第一平面R1和光学基板11的第二表面M2固定，再以第一楔形零件12的第二端面P2为基准，光胶第一光学工装3的第一端面R3和第一楔形零件12的第二端面P2，使第一楔形零件12的第二端面P2与第一竖直基准面W1平行。

步骤115，基于第一光学工装3和第二光学工装4确定第二楔形零件13的第一端面O1相对于第二竖直基准面S1的位姿，将第二楔形零件13的底面光胶于光学基板11的第一表面M1，确保第二楔形零件13的第一端面O1和第二竖直基准面S1平行。

可理解的是，将步骤114中的光学基板11、第一楔形零件12和第一光学工装3翻转180°置于光学平台5上，本实施例通过将第二光学工装4夹设于第二楔形零件13的第一端面O1和光学基准件2的第二竖直基准面S1之间，可以利用第二光学工装4传递平行关系，确定第二楔形零件13在光学基板11上光胶的位置，并确保第二楔形零件13的第一端面O1和第二竖直基准面S1平行。

本发明提供的光学胶合件的加工方法，基于光学基准件2提供的第一竖直基准面W1和第二竖直基准面S1，首先通过使用第二光学工装4，将第一楔形零件12的底面光胶于光学基板11的第二表面M2，以确保第一楔形零件12的第一端面P1和第一竖直基准面W1平行，然后将第一光学工装3光胶于光学基板11的第二表面M2和第一楔形零件12的第二端面P2，最后，将第二楔形零件13的底面光胶于光学基板11的第一表面M1，以确保第二楔形零件13的第一端面O1和第二竖直基准面S1平行，本加工方法以第一楔形零件12的第二端面P2作为基准，使用第一光学工装3将平行关系传递给第一竖直基准面W1，同时，基于与第一竖直基准面W1垂直的第二竖直基准面S1，使用第二光学工装4将平行关系从第二竖直基准面S1传递给第二楔形零件13的第一端面O1，从而控制第一楔形零件12的第二端面P2和第二楔形零件13的第一端面O1的空间垂直。

由上可见，本发明提供的光学胶合件的加工方法，不仅操作简便，而且能够达到准确、可重复性的控制光学零件空间垂直的效果。

在一些实施例中，如图2和图9所示，本实施例的光学基准件2包括第一方砖21和第二方砖22，将光学基准件2光胶于光学平台5上的步骤，包括：

步骤211，将第一方砖21的底面光胶于光学平台5上。

步骤212，将第二方砖22的底面光胶于光学平台5上，并且将第二方砖22的端面W2光胶于第一方砖21的侧面。

其中，第二方砖22朝向第一方砖21的侧面形成为第一竖直基准面W1，第一方砖21朝向第二方砖22的侧面形成为第二竖直基准面S1。

可理解的是，第一方砖21和第二方砖22均呈立方体状，第一竖直基准面W1与第二竖直基准面S1的垂直度＜10″，平面面形N≤0.2，误差ΔN≤0.1。

将第一方砖21的底面和第二方砖22的底面光胶在光学平台5上，并将第二方砖22的端面W2光胶于第一方砖21的侧面时，由于第一方砖21的侧面和第二方砖22的侧面彼此相互垂直，使得第二方砖22上的第一竖直基准面W1和第一方砖21上的第二竖直基准面S1相互垂直，从而为光学基准件2提供了彼此垂直设置的第一竖直基准面W1和第二竖直基准面S1。

在一些实施例中，如图3和图9所示，本实施例的第二光学工装4呈立方体状；基于第二光学工装4确定第一楔形零件12的第一端面P1相对于第一竖直基准面W1的位姿，将第一楔形零件12的底面光胶于光学基板11的第二表面M2的步骤，包括：

步骤311，将光学基板11水平放置于光学平台5上，确保光学基板11的第二表面M2水平朝上设置，光学基板11相邻的两个直角边当中的一者与第一竖直基准面W1贴合，另一者与第二竖直基准面S1贴合。

步骤312，将第二光学工装4的底面T4与光学基板11的第二表面M2贴合，第二光学工装4的第一端面T1与第一竖直基准面W1贴合。

步骤313，将第一楔形零件12的底面X2和光学基板11的第二表面M2贴合，第一楔形零件12的第一端面P1和第二光学工装4的第二端面T2贴合。

步骤314，对第一楔形零件12施加压力，以使得第一楔形零件12的底面光胶于光学基板11的第二表面M2。

可理解的是，本实施例通过设置第二光学工装4呈立方体状，如图20所示，第二光学工装4的平面面形N≤0.5，误差ΔN≤0.2，立方体状的设置有利于通过第二光学工装4的垂直面和平行面来传递光学零件之间的垂直和平行关系。

本实施例使得光学基板11被夹持在第一方砖21和第二方砖22之间，以确保光学基板11分别与第一方砖21和第二方砖22垂直。本实施例通过将第二光学工装4的第一端面T1与第一竖直基准面W1贴合，第一楔形零件12的第一端面P1和第二光学工装4的第二端面T2贴合，使得通过第二光学工装4传递了第一楔形零件12的第一端面P1与第一竖直基准面W1的平行关系。

在一些实施例中，如图4和图9所示，本实施例将第二光学工装4的底面T4与光学基板11的第二表面M2贴合，第二光学工装4的第一端面T1与第一竖直基准面W1贴合的步骤，包括：

步骤411，将第二光学工装4的底面T4贴附于光学基板11的第二表面M2，第二光学工装4的第一端面T1贴附于第一竖直基准面W1。

步骤412，对第二光学工装4施加朝向第一竖直基准面W1的一侧的斜向压力，使得第二光学工装4的底面T4与光学基板11的第二表面M2之间，以及第二光学工装4的第一端面T1与第一竖直基准面W1之间均出现光圈条纹。

可理解的是，步骤412中对第二光学工装4施加的斜向压力的方向与第二光学工装4的底面T4和第一端面T1的夹角均呈锐角，可以使得第二光学工装4的底面T4与光学基板11的第二表面M2之间，以及第二光学工装4的第一端面T1与第一竖直基准面W1之间均出现光圈条纹，以确保第二光学工装4和光学基板11及第一竖直基准面W1均贴合良好。

如图5和图9所示，将第一楔形零件12的底面和光学基板11的第二表面M2贴合，第一楔形零件12的第一端面P1和第二光学工装4的第二端面T2贴合的步骤，包括：

步骤511，将第一楔形零件12的底面贴附于光学基板11的第二表面M2，第一楔形零件12的第一端面P1贴附于第二光学工装4的第二端面T2。

步骤512，对第一楔形零件12施加朝向第二光学工装4的一侧的斜向压力，使得第一楔形零件12的底面与光学基板11的第二表面M2之间，以及第一楔形零件12的第一端面P1与第二光学工装4的第二端面T2之间均出现光圈条纹。

可理解的是，步骤512中对第一楔形零件12施加的斜向压力的方向与第一楔形零件12的底面X2和第一端面P1的夹角均呈锐角，可以使得第一楔形零件12的底面X2与光学基板11的第二表面M2之间，以及第一楔形零件12的第一端面P1与第二光学工装4的第二端面T2之间均出现光圈条纹，以确保第一楔形零件12和光学基板11及第二光学工装4均贴合良好。

在一些实施例中，如图6、图11和图12所示，本实施例的第一光学工装3呈立方体状，将第一光学工装3光胶于光学基板11的第二表面M2和第一楔形零件12朝向第一竖直基准面W1的一侧的第二端面P2的步骤，包括：

步骤611，将第一光学工装3的第一平面R1贴附于光学基板11的第二表面M2，以及第一光学工装3的第一端面R3贴附于第一楔形零件12的第二端面P2。

步骤612，对第一光学工装3施加朝向第一楔形零件12的一侧的倾斜压力，直至第一光学工装3的第一平面R1与光学基板11的第二表面M2之间，以及第一光学工装3的第一端面R3与第一楔形零件12的第二端面P2之间均出现光圈条纹。

可理解的是，本实施例通过设置第一光学工装3呈立方体状，如图18所示，第一光学工装3的平面面形N≤0.5，误差ΔN≤0.2，立方体状的设置有利于通过第一光学工装3的垂直面和平行面来传递光学零件之间的垂直和平行关系。

步骤612中对第一光学工装3施加的倾斜压力的方向与第一光学工装3的第一平面R1和第一端面R3的夹角均呈锐角，可以使得第一光学工装3的第一平面R1与光学基板11的第二表面M2之间，以及第一光学工装3的第一端面R3与第一楔形零件12的第二端面P2之间均出现光圈条纹，以确保第一光学工装3和光学基板11及第一楔形零件12均贴合良好。

在一些实施例中，如图10和图11所示，本实施例在对第一光学工装3进行光胶操作之前，还包括：

在光学基板11的第二表面M2光胶多个支撑柱6，多个支撑柱6围绕第一楔形零件12设置。

其中，第一楔形零件12的厚度与第一光学工装3的第二平面R2相对于光学基板11的第二表面M2的高度均小于支撑柱6的高度。

可理解的是，在光胶第二楔形零件13前，需要将光学基板11从第二表面M2水平朝上翻转为第一表面M1水平朝上，第一楔形零件12位于光学基板11的下方。此时，为了保护第一楔形零件12，以及确保光学基板11的第一表面M1的水平度，在光学基板11的第二表面M2光胶多个支撑柱6，以对光学基板11形成平稳的支撑，避免第一楔形零件被剐蹭。

在一些示例中，如图10所示，支撑柱6的数量可以设置四个，四个支撑柱6均匀对称的围绕第一楔形零件12设置。

本实施例通过在光学基板11的第二表面M2光胶多个支撑柱6，并使第一楔形零件12的厚度与第一光学工装3的第二平面R2相对于光学基板11的第二表面M2的高度均小于支撑柱6的高度，在光学基板11的第一表面M1水平朝上的情形下，各个支撑柱6的底面Y2与光学平台5贴合，各个支撑柱6的顶面Y1与光学基板11的第二表面M2贴合，以确保光学基板11和光学平台5的平行度，避免剐蹭到第一楔形零件12和第一光学工装3，影响第一楔形零件12和第一光学工装3的表面光洁度。

在一些实施例中，如图7、图12和图13所示，本实施例的基于第一光学工装3和第二光学工装4确定第二楔形零件13的第一端面O1相对于第二竖直基准面S1的位姿，将第二楔形零件13的底面光胶于光学基板11的第一表面M1的步骤，包括：

步骤711，将光学基板11的第一表面M1水平朝上地放置于光学平台5上，将第一光学工装3的第二端面R4与第一竖直基准面W1贴合。

步骤712，将第二光学工装4的底面T4与光学基板11的第一表面M1贴合，第二光学工装4的第一端面T1与第二竖直基准面S1贴合，第二光学工装4的侧面T3与第一竖直基准面W1贴合。

步骤713，将第二楔形零件13的底面X2和光学基板11的第一表面M1贴合，第二楔形零件13的第一端面O1和第二光学工装4的第二端面T2贴合。

步骤714，对第二楔形零件13施加压力，以使得第二楔形零件13的底面光胶于光学基板11的第一表面M1。

可理解的是，本实施例可以配置第一光学工装3的第一平面R1相对于光学基板11的直角边更靠外侧，以使得第一光学工装3的第二端面R4与第一竖直基准面W1能够贴合，从而保证通过第一光学工装3的第二端面R4传递第一竖直基准面W1的平面基准。

本实施例通过将第二光学工装4夹设于第二楔形零件13第一端面O1和光学基准件2的第二竖直基准面S1之间，可以利用第二光学工装4传递平行关系，确定第二楔形零件13在光学基板11上光胶的位置，并确保第二楔形零件13的第一端面O1和第二竖直基准面S1平行。

在一些实施例中，如图8和图9所示，本实施例的光学基板11的第一表面M1和第二表面的面形N和误差ΔN所对应的光圈数均满足：N≤0.5，ΔN≤0.2，第一表面和第二表面的平行度为1～2″。

进一步地，在一些示例中，本实施例的光学基板11的第一表面M1和第二表面的面形N和误差ΔN所对应的光圈数均满足：N≤0.5，ΔN≤0.1。

在一些示例中，本实施例的光学基板11的第一表面M1和第二表面的面形N和误差ΔN所对应的光圈数均满足：N≤0.5，0.1≤ΔN≤0.2。

第一楔形零件和第二楔形零件均为长度与厚度之比大于10∶1的超薄零件，加工时需要增加第一楔形零件和第二楔形零件的毛坯厚度，将毛坯加工为非超薄零件。基于计算得出长度与厚度之比等于10:1的超薄零件的临界厚度，加工时将实际毛坯厚度控制为计算得出的临界厚度+2mm额外加工余量，以便于后续第一楔形零件和第二楔形零件的冷加工面形控制。第一楔形零件12和第二楔形零件13上的各个面的面形N和误差ΔN所对应的光圈数均满足：N≤0.3，ΔN≤0.2；第一楔形零件12和第二楔形零件13所对应的第一端面P1/O1和第二端面P2/O2相对于底面X2的垂直度均为90°±3″。

进一步地，在一些示例中，第一楔形零件12和第二楔形零件13上的各个面的面形N和误差ΔN所对应的光圈数均满足：N≤0.3，ΔN≤0.1；第一楔形零件12和第二楔形零件13所对应的第一端面P1/O1和第二端面P2/O2相对于底面X2的垂直度均为90°±2″。

在一些示例中，第一楔形零件12和第二楔形零件13上的各个面的面形N和误差ΔN所对应的光圈数均满足：N≤0.3，0.1≤ΔN≤0.2；第一楔形零件12和第二楔形零件13所对应的第一端面P1/O1和第二端面P2/O2相对于底面X2的垂直度均为90°±3″。

在一些实施例中，如图8和图9所示，本实施例的第一光学工装3和第二光学工装4的各个面的面形N和误差ΔN所对应的光圈数均满足：N≤0.5，ΔN≤0.2；第一光学工装3和第二光学工装4上的任意两个垂直面的垂直度为90°±3″；第一光学工装3和第二光学工装4上的任意两个平行面的平行度小于2″。

进一步地，在一些示例中，本实施例的第一光学工装3和第二光学工装4的各个面的面形N和误差ΔN所对应的光圈数均满足：N≤0.5，ΔN≤0.1；第一光学工装3和第二光学工装4上的任意两个垂直面的垂直度为90°±2″。

在一些示例中，本实施例的第一光学工装3和第二光学工装4的各个面的面形N和误差ΔN所对应的光圈数均满足：N≤0.5，0.1≤ΔN≤0.2；第一光学工装3和第二光学工装4上的任意两个垂直面的垂直度为90°±3″。

可理解的是，光胶工艺要求光胶面的制造精度很高，在对光学零件进行光胶之前，通过光学加工的方式对第一楔形零件12、第二楔形零件13、光学基板11、第一光学工装3、第二光学工装4和支撑柱6进行加工，得到光学零件良好的光圈、光圈局部误差、平行和垂直指标。

在一些示例中，如图14所示，第一楔形零件12包括第一端面P1、第二端面P2、楔面X1和底面X2，第二楔形零件13包括第一端面O1、第二端面O2、楔面X1和底面X2。第一楔形零件12的第一端面P1的厚度大于第二端面P2的厚度，第二楔形零件13的第一端面O1的厚度大于第二端面O2的厚度。第一楔形零件12的加工流程及指标可参见下述表1。

表1：第一楔形零件12加工流程及指标

如图15所示，在第一楔形零件12的加工流程中，楔面X1、底面X2、第一端面P1和第二端面P2均需要经过磨砂、抛光修面形后检测楔角的角度和垂直度，若指标满足要求即结束加工，若指标不满足要求将第一楔形零件12返修，重复上述加工过程。

第二楔形零件13的加工流程及指标与第一楔形零件12的加工流程及指标相同，在此不再一一赘述。

在一些示例中，如图16和图17所示，光学基板11包括第一表面M1和第二表面M2，第一表面M1和第二表面M2相互平行。光学基板11的加工流程和指标可参见下述表2：

表2：光学基板11加工流程及指标

在一些示例中，如图18和图19所示，第一光学工装3包括第一平面R1、第二平面R2、第一端面R3和第二端面R4，第一平面R1与第二平面R2平行，第一端面R3和第二端面R4平行，第一平面R1和第一端面R3垂直。第一光学玻璃工装加工流程及指标可参见下述表3：

表3：第一光学工装3加工流程及指标

在一些示例中，如图20和图21所示，第二光学工装4包括第一端面T1、第二端面T2、侧面T3和底面T4，第一端面T1和第二端面T2平行，侧面T3和第一端面T1垂直，侧面T3和底面T4垂直。第二光学玻璃工装加工流程及指标可参见下述表4：

表4：第二光学工装4加工流程及指标

在一些示例中，如图22和图23所示，支撑柱6包括顶面Y1和底面Y2，顶面Y1和底面Y2平行。支撑柱6加工流程及指标可参见下述表5：

表5：支撑柱6加工流程及指标

在一些实施例中，如图8所示，本实施例提供一种光学胶合件1，光学胶合件1包括光学基板11、第一楔形零件12和第二楔形零件13，光学胶合件1采用如上所述的光学胶合件的加工方法制备获得。

具体地，由于光学胶合件1是由光学胶合件的加工方法制成，光学胶合件的加工方法的具体流程参照上述实施例，则本实施例所示的光学胶合件1包括上述实施例的全部技术方案，因此，至少具有上述实施例的全部技术方案所取得的所有有益效果，在此不再一一赘述。

可理解的是，光学胶合件1是将第一楔形零件12、第二楔形零件13和光学基板11胶合在一起的产品，第一楔形零件12和第二楔形零件13的端面的空间垂直度能达到<0.01mm。

本发明使用光学光胶的方法来进行控制光学零件的空间垂直角度达到秒级，同时还能对第一楔形零件12和第二楔形零件13光胶后的光束偏转角、第一楔形零件12和第二楔形零件13平面相对于光学基板11的平行、胶合后第一楔形零件12和第二楔形零件13的面形有精确的控制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解、其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种光学胶合件的加工方法，其特征在于，包括：

制备光学基准件、第一光学工装、第二光学工装以及光学胶合件所对应的光学基板、第一楔形零件和第二楔形零件；

将所述光学基准件光胶于光学平台上，以基于所述光学基准件提供彼此垂直设置的第一竖直基准面和第二竖直基准面；

基于所述第二光学工装确定所述第一楔形零件的第一端面相对于所述第一竖直基准面的位姿，将所述第一楔形零件的底面光胶于所述光学基板的第二表面，确保所述第一楔形零件的第一端面和所述第一竖直基准面平行；

将所述第一光学工装光胶于所述光学基板的第二表面和所述第一楔形零件朝向所述第一竖直基准面的一侧的第二端面；

基于所述第一光学工装和所述第二光学工装确定所述第二楔形零件的第一端面相对于所述第二竖直基准面的位姿，将所述第二楔形零件的底面光胶于所述光学基板的第一表面，确保所述第二楔形零件的第一端面和所述第二竖直基准面平行；

所述基于所述第一光学工装和所述第二光学工装确定所述第二楔形零件的第一端面相对于所述第二竖直基准面的位姿，将所述第二楔形零件的底面光胶于所述光学基板的第一表面的步骤，包括：

将所述光学基板的第一表面水平朝上地放置于所述光学平台上，将所述第一光学工装的第二端面与所述第一竖直基准面贴合；

将所述第二光学工装的底面与所述光学基板的第一表面贴合，所述第二光学工装的第一端面与所述第二竖直基准面贴合，所述第二光学工装的侧面与所述第一竖直基准面贴合；

将所述第二楔形零件的底面和所述光学基板的第一表面贴合，所述第二楔形零件的第一端面和所述第二光学工装的第二端面贴合；

对所述第二楔形零件施加压力，以使得所述第二楔形零件的底面光胶于所述光学基板的第一表面；

其中，所述第一楔形零件的第一端面和第二端面呈平行设置，所述第一楔形零件的底面和楔面呈夹角设置；所述第二楔形零件的第一端面和第二端面呈平行设置，所述第二楔形零件的底面和楔面呈夹角设置；所述第一光学工装和所述第二光学工装均呈立方体状。

2.根据权利要求1所述的光学胶合件的加工方法，其特征在于，所述光学基准件包括第一方砖和第二方砖，将所述光学基准件光胶于光学平台上的步骤，包括：

将所述第一方砖的底面光胶于所述光学平台上；

将所述第二方砖的底面光胶于所述光学平台上，并且将所述第二方砖的端面光胶于所述第一方砖的侧面；

其中，所述第二方砖朝向所述第一方砖的侧面形成为所述第一竖直基准面，所述第一方砖朝向所述第二方砖的侧面形成为所述第二竖直基准面。

3.根据权利要求1所述的光学胶合件的加工方法，其特征在于，所述基于所述第二光学工装确定所述第一楔形零件的第一端面相对于所述第一竖直基准面的位姿，将所述第一楔形零件的底面光胶于所述光学基板的第二表面的步骤，包括：

将所述光学基板水平放置于所述光学平台上，确保所述光学基板的第二表面水平朝上设置，所述光学基板相邻的两个直角边当中的一者与所述第一竖直基准面贴合，另一者与所述第二竖直基准面贴合；

将所述第二光学工装的底面与所述光学基板的第二表面贴合，所述第二光学工装的第一端面与所述第一竖直基准面贴合；

将所述第一楔形零件的底面和所述光学基板的第二表面贴合，所述第一楔形零件的第一端面和所述第二光学工装的第二端面贴合；

对所述第一楔形零件施加压力，以使得所述第一楔形零件的底面光胶于所述光学基板的第二表面。

4.根据权利要求3所述的光学胶合件的加工方法，其特征在于将所述第二光学工装的底面与所述光学基板的第二表面贴合，所述第二光学工装的第一端面与所述第一竖直基准面贴合的步骤，包括：

将所述第二光学工装的底面贴附于所述光学基板的第二表面，所述第二光学工装的第一端面贴附于所述第一竖直基准面；

对所述第二光学工装施加朝向所述第一竖直基准面的一侧的斜向压力，使得所述第二光学工装的底面与所述光学基板的第二表面之间，以及所述第二光学工装的第一端面与所述第一竖直基准面之间均出现光圈条纹；

或者，将所述第一楔形零件的底面和所述光学基板的第二表面贴合，所述第一楔形零件的第一端面和所述第二光学工装的第二端面贴合的步骤，包括：

将所述第一楔形零件的底面贴附于所述光学基板的第二表面，所述第一楔形零件的第一端面贴附于所述第二光学工装的第二端面；

对所述第一楔形零件施加朝向所述第二光学工装的一侧的斜向压力，使得所述第一楔形零件的底面与所述光学基板的第二表面之间，以及所述第一楔形零件的第一端面与所述第二光学工装的第二端面之间均出现光圈条纹。

5.根据权利要求3所述的光学胶合件的加工方法，其特征在于，所述将所述第一光学工装光胶于所述光学基板的第二表面和所述第一楔形零件朝向所述第一竖直基准面的一侧的第二端面的步骤，包括：

将所述第一光学工装的第一平面贴附于所述光学基板的第二表面，以及所述第一光学工装的第一端面贴附于所述第一楔形零件的第二端面；

对所述第一光学工装施加朝向所述第一楔形零件的一侧的倾斜压力，直至所述第一光学工装的第一平面与所述光学基板的第二表面之间，以及所述第一光学工装的第一端面与所述第一楔形零件的第二端面之间均出现光圈条纹。

6.根据权利要求5所述的光学胶合件的加工方法，其特征在于，在对所述第一光学工装进行光胶操作之前，还包括：

在所述光学基板的第二表面光胶多个支撑柱，多个所述支撑柱围绕所述第一楔形零件设置；

其中，所述第一楔形零件的厚度与所述第一光学工装的第二平面相对于所述光学基板的第二表面的高度均小于所述支撑柱的高度。

7.根据权利要求1至6任一项所述的光学胶合件的加工方法，其特征在于，所述光学基板的第一表面和第二表面的面形N和误差ΔN所对应的光圈数均满足：N≤0.5，ΔN≤0.2，所述第一表面和所述第二表面的平行度为1~2″；

所述第一楔形零件和所述第二楔形零件均为长度与厚度之比大于10∶1的超薄零件，所述第一楔形零件和所述第二楔形零件上的各个面的面形N和误差ΔN所对应的光圈数均满足：N≤0.3，ΔN≤0.2；所述第一楔形零件和所述第二楔形零件所对应的第一端面和第二端面相对于底面的垂直度均为90°±3″。

8.根据权利要求5至6任一项所述的光学胶合件的加工方法，其特征在于，所述第一光学工装和所述第二光学工装的各个面的面形N和误差ΔN所对应的光圈数均满足：N≤0.5，ΔN≤0.2；所述第一光学工装和所述第二光学工装上的任意两个垂直面的垂直度为90°±3″；所述第一光学工装和所述第二光学工装上的任意两个平行面的平行度小于2″。