CN209640574U - 光学元件面形精准集成组件及其支撑装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光学元件面形精准集成组件的支撑装置、光学元件面形精准集成组件。所述光学元件面形精准集成组件的支撑装置用于套设于光学元件外围支撑定位所述光学元件，其包括元件支撑部和连接所述元件支撑部上的连接部，所述元件支撑部用于支撑、放置所述光学元件，所述连接部用于套设于所述光学元件外围且包括邻近所述光学元件的第一内侧面及连接所述第一内侧面的注胶孔，所述注胶孔用于注入胶体使得所述第一内侧面与所述光学元件之间形成与所述光学元件柔性连接的胶合连接层。所述光学元件面形精准集成组件有利于保证精度，并且可操作性高，实现高精度光学元件集成后精度零损失，同时为先进光学系统的批量化生产提供有力支撑。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学元件定位装调领域，尤其涉及一种光学元件面形精准集成组件及其支撑装置。
背景技术
光学元件面形精准集成组件在先进光学系统集成等领域中的应用愈发广泛。随着人类探索领域不断地向更加微观的领域前进，对先进光学系统提出了越来越高的需求，一方面：对光学元件精度要求高，如应用在基因测序仪、光刻机、晶元缺陷检测等领域的先进光学系统，均对光学元件单面面形提出了1/100～1/500波长(常规系统光学元件单面面形1/5～1/20波长)，精度相对常规系统提升至少20倍，元件集成带来的精度损失在常规系统中可以不予考虑，但是对于上述高精度显微先进光学系统，缺失是毁灭性的。另一方面：在保证高精度的同时，还要兼备高性价比适合批量化生产。
传统的光学元件面形精准集成组件中，其柔性连接通常采用弹片窄缝等柔性机构，或多种柔性装置组合构成，装置复杂，成本高，难以应用在批量化生产制造当中。因此，需要设计创新型的柔性连接机构，同时对高效、高性价比、具备可操作和实施性的光学元件面形精准集成组件提出了迫切需求。
现有面形精准集成组件通常包含两个部分，镜框和柔性连接部分，柔性连接部分通常采用，弹片窄缝等柔性机构，或多种柔性装置组合构成，装置复杂，为了实现面形保持功能，在机械加工和装调集成环节付出很大代价，成本高，耗时长，难以应用在批量化生产制造当中。
实用新型内容
本实用新型旨在克服现有高精度光学组件中光学元件与镜框之间的柔性连接部分的装置复杂、成本高，难以应用于批量化生产制造的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
光学元件面形精准集成组件的支撑装置，用于套设于光学元件外围支撑定位所述光学元件，根据本实用新型优选实施例，所述光学元件面形精准集成组件的支撑装置包括元件支撑部和连接所述元件支撑部上的连接部，所述元件支撑部用于支撑、放置所述光学元件，所述连接部用于套设于所述光学元件外围且包括邻近所述光学元件的第一内侧面及连接所述第一内侧面的注胶孔，所述注胶孔用于注入胶体使得所述第一内侧面与所述光学元件之间形成与所述光学元件柔性连接的胶合连接层。
根据本实用新型优选实施例，所述连接部还包括第一外侧面，所述第一外侧面与所述第一内侧面相背设置，所述注胶孔贯穿所述连接部的第一内侧面与第一外侧面。
根据本实用新型优选实施例，所述支撑部也用于套设于所述光学元件外围，所述支撑部包括上表面、下表面、连接于所述上表面与所述下表面之间的第二内侧面、及所述第二内侧面相背的第二外侧面，所述上表面连接于所述第一内侧面于所述第二内侧面之间，所述第二内侧面为阶梯型表面且包括用于支撑所述光学元件的支撑面及连接于所述支撑面与第一内侧面之间的第一连接面及连接于所述支撑面与所述下表面之间的第二连接面，所述第二外侧面与所述第一外侧面连接于一体形成所述支撑装置的外侧面。
根据本实用新型优选实施例，所述第一连接面用于与所述光学元件同轴设置且与所述光学元件内径相同，所述第一连接面与所述光学元件之间间隙优于0.005mm，圆柱度优于0.005mm，同轴度优于0.005mm。
根据本实用新型优选实施例，所述第一内侧面的内径较所述第一连接面的内径大预定宽度，所述预定宽度的范围为0.15±0.005mm，所述第一内侧面与所述第一连接面同轴，圆柱度优于0.005mm，同轴度优于0.005mm。
根据本实用新型优选实施例，所述第一内侧面及所述第一连接面与所述下表面的垂直度优于0.008mm，所述第一外侧面与所述第一内侧面圆柱度优于0.005mm，同轴度优于0.005mm，所述第一连接面与所述第二外侧面圆柱度优于0.005mm，同轴度优于0.005mm。
根据本实用新型优选实施例，所述注胶孔的数量为至少两个，所述至少两个注胶孔均匀分布在所述第一内侧面上。
一种光学元件面形精准集成组件，用于套设于光学元件外围支撑定位所述光学元件并与所述光学元件柔性连接，根据本实用新型优选实施例，所述光学元件面形精准集成组件包括支撑装置，所述支撑装置采用上述任意一种实施例所述的光学元件面形精准集成组件的支撑装置，所述光学元件面形精准集成组件还包括用于注入所述注胶孔使得所述第一内侧面与所述光学元件之间形成与所述光学元件柔性连接的胶合连接层的胶体或通过在所述注胶孔中注入胶体使得所述第一内侧面与所述光学元件之间形成的与所述光学元件柔性连接的胶合连接层。
在上述优选实施例的一种变更实施例中，所述注胶孔可以省略，直接将胶体注入到所述光学元件与所述第一内侧面之间从而形成连接所述光学元件的胶合连接层，即一种光学元件面形精准集成组件，其包括支撑装置，所述支撑装置用于支撑光学元件，根据本实用新型优选实施例，所述支撑装置包括元件支撑部和连接所述元件支撑部上的连接部，所述元件支撑部用于支撑、放置所述光学元件，所述连接部用于套设于所述光学元件外围且包括邻近所述光学元件的第一内侧面及用于注入所述第一内侧面以形成与所述光学元件柔性连接的胶合连接层的胶体或形成于所述第一内侧面且用于与所述光学元件柔性连接的胶合连接层。
根据本实用新型优选实施例，所述光学元件面形精准集成组件包括支撑装置，所述支持装置包括元件支撑部和连接所述元件支撑部上的连接部，所述元件支撑部用于支撑、放置所述光学元件，所述连接部用于套设于所述光学元件外围且包括邻近所述光学元件的第一内侧面及用于注入所述第一内侧面以形成与所述光学元件柔性连接的胶合连接层的胶体或形成于所述第一内侧面且用于与所述光学元件柔性连接的胶合连接层。
根据本实用新型优选实施例，所述支撑部也用于套设于所述光学元件外围，所述支撑部包括上表面、下表面、连接于所述上表面与所述下表面之间的第二内侧面、及所述第二内侧面相背的第二外侧面，所述上表面连接于所述第一内侧面于所述第二内侧面之间，所述第二内侧面为阶梯型表面且包括用于支撑所述光学元件的支撑面及连接于所述支撑面与第一内侧面之间的第一连接面及连接于所述支撑面与所述下表面之间的第二连接面，所述第二外侧面与所述第一外侧面连接于一体形成所述支撑装置的外侧面。
根据本实用新型优选实施例，所述第一连接面用于与所述光学元件同轴设置且与所述光学元件内径相同，所述第一连接面与所述光学元件之间间隙优于0.005mm，圆柱度优于0.005mm，同轴度优于0.005mm。
根据本实用新型优选实施例，所述第一内侧面的内径较所述第一连接面的内径大预定宽度，所述预定宽度的范围为0.15±0.005mm，所述第一内侧面与所述第一连接面同轴，圆柱度优于0.005mm，同轴度优于0.005mm。
根据本实用新型优选实施例，所述第一内侧面及所述第一连接面与所述下表面的垂直度优于0.008mm，所述第一外侧面与所述第一内侧面圆柱度优于0.005mm，同轴度优于0.005mm，所述第一连接面与所述第二外侧面圆柱度优于0.005mm，同轴度优于0.005mm。
根据本实用新型优选实施例，所述注胶孔的数量为至少两个，所述至少两个注胶孔均匀分布在所述第一内侧面上。
本实用新型的光学元件面形精准集成组件采用胶体固化后作为柔性的胶合连接层，由于胶体固化后相对于光学元件和机械结构件具备很好的柔性，且通过与连接部及支撑部的配合保证不同分布位置胶层厚度的精度和均匀性，集成后，光学元件受力平衡，保证了光学元件的精度。且通过精密加工保证精度，加工元件少，核心关键加工面和尺寸少，有利于保证精度，并且可操作性高，实现高精度光学元件集成后精度零损失，同时为先进光学系统的批量化生产提供有力支撑。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的一种光学元件面形精准集成组件的立体结构示意图。
图2是图1所示光学元件面形精准集成组件的剖视图。
图3是图2的部分放大示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，而不构成对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，图1是本实用新型实施例提供的一种光学元件面形精准集成组件100的立体结构示意图，所述光学元件面形精准集成组件100为环状结构且用于套设于光学元件200外围支撑定位所述光学元件200，其包括元件支撑部120、连接所述元件支撑部120上的连接部110，其中，所述元件支撑部120用于支撑、放置所述光学元件200，所述连接部110用于套设于所述光学元件200外围。本实施例中，所述光学元件200为光学镜片，如圆形的光学镜片，材料可以为玻璃或树脂，且截图为透光材料。所述光学元件面形精准集成组件100可以为圆形环状结构。
请一并参阅图2及图3，图2是图1所示光学元件面形精准集成组件的剖视图，图3是图2的部分放大示意图。所述连接部110为圆环结构，其包括邻近所述光学元件的第一内侧面111、连接所述第一内侧面111的注胶孔113、与所述第一内侧面111相背设置的第一外侧面112及连接于所述第一内侧面111与所述第一外侧面112之间的上表面114。本实施例中，所述注胶孔113贯穿所述连接部110的第一内侧面111与第一外侧面112，并且所述注胶孔113用于注入胶体使得所述第一内侧面111与所述光学元件200 之间形成与所述光学元件柔性连接的胶合连接层130。
所述支撑部120也可以为圆环结构，且用于套设于所述光学元件200 外围，其包括上表面125、下表面126、连接于所述上表面125与所述下表面126之间的第二内侧面121、及所述第二内侧面121相背的第二外侧面 122，所述上表面125连接于所述第一内侧面111于所述第二内侧面121之间，所述第二内侧面121为阶梯型表面且包括用于支撑所述光学元件200 的支撑面127及连接于所述支撑面127与第一内侧面111之间的第一连接面123及连接于所述支撑面127与所述下表面126之间的第二连接面124，所述第二外侧面122与所述第一外侧面112连接于一体形成所述支撑装置 120的外侧面。
可以理解，所述支撑部120与所述连接部110连接于一体用于作为所述光学元件面形精准集成组件100的支撑装置，起到支撑作用，通过在所述支撑装置的连接部110的注胶孔113注入胶体从而在所述第一内侧面111 形成所述胶合连接层130后，所述支撑装置与所述胶合连接层130共同形成定位所述光学元件的所述光学元件面形精准集成组件100。
所述第一连接面123用于与所述光学元件200同轴设置且可以与所述光学元件200内径基本相同，所述第一连接面123与所述光学元件之间间隙优于0.005mm，圆柱度优于0.005mm，同轴度优于0.005mm，所述第一内侧面111的内径相较于所述第一连接面123的内径大预定宽度，所述预定宽度的范围为0.15±0.005mm，所述第一内侧面111与所述第一连接面 123同轴，圆柱度优于0.005mm，同轴度优于0.005mm，所述第一内侧面 111及所述第一连接面123与所述下表面126的垂直度优于0.008mm，所述第一外侧面112与所述第一内侧面111圆柱度优于0.005mm，同轴度优于 0.005mm，所述第一连接面123与所述第二外侧面122圆柱度优于0.005mm，同轴度优于0.005mm。
所述注胶孔113的数量为至少两个，所述至少两个注胶孔113均匀分布在所述第一内侧面111上，在本实施例中，所述注胶孔113的数量为四个，均匀分布在所述第一内侧面111上的90°均分位置，所述胶体或所述胶合连接层的材料包括RTV单组份硅橡胶。
相较于现有技术，本实用新型光学元件面形精准集成组件100采用胶体固化后作为柔性的胶合连接层130，由于胶体固化后相对于光学件和机械结构件具备很好的柔性，且通过与支撑部120及连接部110的配合保证不同分布位置胶层厚度的精度和均匀性，集成后，光学元件200受力平衡，保证了光学元件200的精度。且通过精密加工保证精度，加工元件少，核心关键加工面和尺寸少，有利于保证精度，并且可操作性高，实现高精度光学元件集成后精度零损失，同时为先进光学系统的批量化生产提供有力支撑。
可以理解，在上述各实施例的一种变更实施例中，所述注胶孔113可以省略，如直接将胶体注入到所述光学元件200与所述第一内侧面111之间从而形成连接所述光学元件的胶合连接层130即可。
所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种光学元件面形精准集成组件的支撑装置，用于套设于光学元件外围支撑定位所述光学元件，其特征在于：所述光学元件面形精准集成组件的支撑装置包括元件支撑部和连接所述元件支撑部上的连接部，所述元件支撑部用于支撑、放置所述光学元件，所述连接部用于套设于所述光学元件外围且包括邻近所述光学元件的第一内侧面及连接所述第一内侧面的注胶孔，所述注胶孔用于注入胶体使得所述第一内侧面与所述光学元件之间形成与所述光学元件柔性连接的胶合连接层。
2.根据权利要求1所述的光学元件面形精准集成组件的支撑装置，其特征在于：所述连接部还包括第一外侧面，所述第一外侧面与所述第一内侧面相背设置，所述注胶孔贯穿所述连接部的第一内侧面与第一外侧面。
3.根据权利要求1所述的光学元件面形精准集成组件的支撑装置，其特征在于：所述支撑部也用于套设于所述光学元件外围，所述支撑部包括上表面、下表面、连接于所述上表面与所述下表面之间的第二内侧面、及所述第二内侧面相背的第二外侧面，所述上表面连接于所述第一内侧面于所述第二内侧面之间，所述第二内侧面为阶梯型表面且包括用于支撑所述光学元件的支撑面及连接于所述支撑面与第一内侧面之间的第一连接面及连接于所述支撑面与所述下表面之间的第二连接面，所述第二外侧面与所述第一外侧面连接于一体形成所述支撑装置的外侧面。
4.根据权利要求3所述的光学元件面形精准集成组件的支撑装置，其特性在于：所述第一连接面用于与所述光学元件同轴设置且与所述光学元件内径相同，所述第一连接面与所述光学元件之间间隙优于0.005mm，圆柱度优于0.005mm，同轴度优于0.005mm。
5.根据权利要求3所述的光学元件面形精准集成组件的支撑装置，其特性在于：所述第一内侧面的内径较所述第一连接面的内径大预定宽度，所述预定宽度的范围为0.15±0.005mm，所述第一内侧面与所述第一连接面同轴，圆柱度优于0.005mm，同轴度优于0.005mm。
6.根据权利要求3所述的光学元件面形精准集成组件的支撑装置，其特性在于：所述第一内侧面及所述第一连接面与所述下表面的垂直度优于0.008mm，所述第一外侧面与所述第一内侧面圆柱度优于0.005mm，同轴度优于0.005mm，所述第一连接面与所述第二外侧面圆柱度优于0.005mm，同轴度优于0.005mm。
7.根据权利要求1所述的光学元件面形精准集成组件的支撑装置，其特性在于：所述注胶孔的数量为至少两个，所述至少两个注胶孔均匀分布在所述第一内侧面上。
8.一种光学元件面形精准集成组件，用于套设于光学元件外围支撑定位所述光学元件并与所述光学元件柔性连接，其特征在于：所述光学元件面形精准集成组件包括支撑装置，所述支撑装置采用如权利要求1至7项任意一项所述的光学元件面形精准集成组件的支撑装置，所述光学元件面形精准集成组件还包括用于注入所述注胶孔使得所述第一内侧面与所述光学元件之间形成与所述光学元件柔性连接的胶合连接层的胶体或通过在所述注胶孔中注入胶体使得所述第一内侧面与所述光学元件之间形成的与所述光学元件柔性连接的胶合连接层。
9.一种光学元件面形精准集成组件，其包括支撑装置，所述支撑装置用于支撑光学元件，其特征在于：所述支撑装置包括元件支撑部和连接所述元件支撑部上的连接部，所述元件支撑部用于支撑、放置所述光学元件，所述连接部用于套设于所述光学元件外围且包括邻近所述光学元件的第一内侧面及用于注入所述第一内侧面以形成与所述光学元件柔性连接的胶合连接层的胶体或形成于所述第一内侧面且用于与所述光学元件柔性连接的胶合连接层。
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| CN201920500147.5U CN209640574U (zh) | 2019-04-12 | 2019-04-12 | 光学元件面形精准集成组件及其支撑装置 |
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| CN201920500147.5U CN209640574U (zh) | 2019-04-12 | 2019-04-12 | 光学元件面形精准集成组件及其支撑装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109946806A (zh) * | 2019-04-12 | 2019-06-28 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 光学元件面形精准集成组件的支撑装置，光学元件面形精准集成组件及其制作方法 |
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2019
- 2019-04-12 CN CN201920500147.5U patent/CN209640574U/zh active Active
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| CN109946806A (zh) * | 2019-04-12 | 2019-06-28 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 光学元件面形精准集成组件的支撑装置，光学元件面形精准集成组件及其制作方法 |
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