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公开(公告)号：CN111906596A
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN202010645628.2
申请日：2020-07-07
Applicant: 中国科学院上海光学精密机械研究所
IPC: B24B1/00
Abstract: 一种磁流变抛光魔法角度-步距下无中频误差的加工方法，步骤为：首先测量得到磁流变去除函数，同时确定机床的控制精度；对去除函数进行二维傅里叶变换，并基于机床控制精度对频谱进行补偿滤波，分析滤波后二维频谱在魔法角度方向下的幅值最低点的对应步距；通过调整加工路径的方向或磁流变抛光轮的姿态使得抛光轮与路径的夹角呈魔法角度的基础下，规划给定步距下的栅格路径；最终控制机床加工。本发明不需要任何附加成本，仅需改变去除函数与路径之间的夹角和路径步距至理论分析得到的最优值，轨迹状中频误差幅值理论上即可远远低于其他加工噪声而消失。该方法能实现无中频加工，且对元件低频、高频误差无任何影响。
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公开(公告)号：CN111486974A
公开(公告)日：2020-08-04
申请号：CN202010320641.0
申请日：2020-04-22
Applicant: 中国科学院上海光学精密机械研究所
Abstract: 一种任意孔径形状的高阶自由曲面波前重构方法。该方法将基于数值化正交多项式的模式法和基于多项式的有限差分法相结合，可实现任意孔径形状的复杂自由曲面波前重构。首先针对不同孔径形状，构造数值化正交多项式用以拟合波前斜率信息，得到多项式系数和第一次波前。接着由多项式系数和数值化梯度多项式线性组合得到第一次重构波前的斜率，计算斜率残差。然后将无法用多项式拟合的斜率残差用基于多项式的区域法拟合，得到第二次波前，最后得到的重构波前是两次波前的加和。与现有的波前重构方法比，该方法主要优点是：适用于任意孔径的复杂自由曲面波前的快速重构，即可以得到波前模式信息，又能提高有限项数值化正交多项式的波前重构精度。
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公开(公告)号：CN119897600A
公开(公告)日：2025-04-29
申请号：CN202510071242.8
申请日：2025-01-16
Applicant: 中国科学院上海光学精密机械研究所
IPC: B23K26/352 , B23K26/402
Abstract: 一种熔石英高精度表面激光双面抛光方法，属于光学元件激光加工技术领域。为了解决熔石英元件在现有激光抛光工艺下产生面形畸变的问题，该方法包括：首先将熔石英元件进行超声清洗并使用压缩空气吹干；通过有限元仿真模拟激光抛光后熔石英形貌分布，优化扫描速度；然后按照优化扫描速度后的工艺参数及加工路径进行目标面的抛光；通过有限元仿真获取激光抛光后熔石英内部温度分布，对不同厚度元件的抛光功率进行优化；再利用优化后的激光功率对目标面的背面进行抛光；激光抛光后再次进行超声清洗及烘干。本发明工艺简单且成本低廉，可显著提升表面面形质量并降低粗糙度，规避了参数交叉实验耗费的时间成本，高效地实现了激光抛光参数的优化。
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公开(公告)号：CN117773659B
公开(公告)日：2024-12-13
申请号：CN202311815330.1
申请日：2023-12-27
Applicant: 中国科学院上海光学精密机械研究所
Abstract: 一种工业机器人超精密抛光震颤式波纹误差抑制方法，包括：首先采集测量待使用工具的去除函数，再根据采集得到的去除函数频谱特征确定加工路径步距，然后根据预定步距路径，结合激光干涉仪测量得到的待加工元件的面形误差计算驻留时间分布并生成加工程序文件；随后根据加工文件及路径步距确定震颤周期，再根据设置震颤周期对加工程序进行插值并修改z值实现震颤式程序生成；最后使用具有周期震颤的程序对待加工元件进行加工。本发明无需对传统机器人小工具加工装备新增力控等附加模块，仅通过对驻留时间分布赋予周期性振动震颤，即可抑制机器人周期性波纹误差的产生，且不影响元件低频误差和高频误差，这对工业机器人抛光设备的精度提升及成本降低有着重要意义。
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公开(公告)号：CN117850031A
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202410086643.6
申请日：2024-01-22
Applicant: 中国科学院上海光学精密机械研究所
Abstract: 一种超景深衍射光学元件设计方法，包括以下步骤：S1、基于物理光学及傅里叶光学理论，建立高光谱成像系统的光场函数，用于指导超景深衍射光学元件设计；S2、针对衍射光学元件DOE，基于选择的基础面形及可优化参数，结合人工智能神经网络设计超景深功能；S3、设计适用于超景深衍射光学元件‑高光谱重建网络端到端协同优化设计的神经网络，实现高光谱成像。该方法能实现具备超景深功能的衍射光学元件设计，所设计元件可应用至高光谱成像系统，实现超景深高光谱成像。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117840864A
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202311690833.0
申请日：2023-12-11
Applicant: 中国科学院上海光学精密机械研究所
IPC: B24B13/00 , B24B13/005 , B24B49/02
Abstract: 本发明属于光学加工领域，具体为光学表面误差分布匀化延拓方法，首先将待延拓数据二值化，通过十字星形膨胀运算后的结果与原始二值化数据通过布尔异或运算获得待延拓像素，再根据待延拓像素数量随机排列序列进行随机获取当次待延拓像素点，并将附近十字星形范围内有值像素进行平均后赋予该像素点；重复迭代以上过程即可快速获得任意形状面形分布下的高效匀化延拓。本发明中无需识别计算各待延拓像素与面形数据点间距离及比对操作，基于布尔异或运算可最大化筛选速度，且随机排序操作可最大化匀化面形边缘的杂散点对延拓结果影响，使得延拓效果及效率提升5‑10倍，且不限于元件形状，为光学加工中面形处理需求提供了更优延拓手段。
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公开(公告)号：CN114434256B
公开(公告)日：2023-11-03
申请号：CN202210088103.2
申请日：2022-01-25
Applicant: 中国科学院上海光学精密机械研究所
Abstract: 一种基于射流抛光利用稀疏双步距路径去除中频误差的加工方法，步骤为：首先确定出中频误差的周期结构，并测量得到射流抛光去除函数；对中频误差和去除函数进行二维傅里叶变换，同时为了控制加工误差以中频误差波谷位置为加工路径初始位置对其进行二维傅里叶变换；通过复数频谱最优化得出加工路径初始位置与最终位置间补偿距离、相邻路径间最优步距和相应加工系数；通过得到的加工参数规划出稀疏双步距栅格路径；最终控制工业机器人加工。本发明不需要任何附加成本，仅需改变相邻路径之间的步距和各路径对应加工系数至理论分析得到的最优值，便可高效消除工件表面周期结构状中频误差幅值，且对元件低频、高频误差无影响。
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公开(公告)号：CN111190386B
公开(公告)日：2021-01-01
申请号：CN202010013796.X
申请日：2020-01-07
Applicant: 中国科学院上海光学精密机械研究所 , 上海恒益光学精密机械有限公司
Abstract: 一种磁流变抛光中最优角度路径规划与加工方法，步骤为：测量得到磁流变去除函数，同时确定加工路径的采样间距；对去除函数进行二维傅里叶变换，分析磁流变去除函数二维频谱在路径采样频率处的最低截止频率的对应角度；加工时通过调整加工路径的方向或磁流变抛光轮的姿态使得抛光轮与路径的夹角始终呈上述分析得到的角度；最终控制机床加工得到的面形中频误差将远优于传统垂直路径加工所得到的结果。本发明仅需改变去除函数与路径之间的夹角至理论分析得到的最优值，不需要任何附加成本即可获得中频误差优于传统路径5～10倍以上的加工结果；同时使得磁流变工具的无中频加工成为可能，这对加工效率提高、机床寿命延长都有着重要意义。
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公开(公告)号：CN111190386A
公开(公告)日：2020-05-22
申请号：CN202010013796.X
申请日：2020-01-07
Applicant: 中国科学院上海光学精密机械研究所 , 上海恒益光学精密机械有限公司
Abstract: 一种磁流变抛光中最优角度路径规划与加工方法，步骤为：测量得到磁流变去除函数，同时确定加工路径的采样间距；对去除函数进行二维傅里叶变换，分析磁流变去除函数二维频谱在路径采样频率处的最低截止频率的对应角度；加工时通过调整加工路径的方向或磁流变抛光轮的姿态使得抛光轮与路径的夹角始终呈上述分析得到的角度；最终控制机床加工得到的面形中频误差将远优于传统垂直路径加工所得到的结果。本发明仅需改变去除函数与路径之间的夹角至理论分析得到的最优值，不需要任何附加成本即可获得中频误差优于传统路径5～10倍以上的加工结果；同时使得磁流变工具的无中频加工成为可能，这对加工效率提高、机床寿命延长都有着重要意义。
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公开(公告)号：CN118779993A
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN202410739609.4
申请日：2024-06-07
Applicant: 中国科学院上海光学精密机械研究所
Abstract: 本发明属于光学抛光领域，为解决检测过程中出现的畸变问题，本发明提供一种基于条件数最优化的泽尼克多项式辗转拟合畸变矫正方法。该方法首先按照实际光学元件的形状和尺寸选取用于拟合的泽尼克多项式项数及初始标记点，根据初始标记点位置建立相应的泽尼克多项式矩阵，将矩阵的条件数设为函数，标记点位置为自变量，通过最优化方法不断迭代标记点位置，找出条件数最小时的标记点位置。根据实际面形标记点和检测数据标记点坐标值的误差计算出泽尼克多项式系数，拟合出整个实际面形上的畸变误差，再根据拟合出的误差矩阵对其自身的矩阵形状进行修改，使其与畸变面形上的每个数据点的误差对应，进而对畸变后的面形进行修正，最终完成矫正。本发明中，利用最优化的方法计算了在圆形元件和方形元件中条件数最小的标记点位置，按照该方法也可求解不同形状元件上的最优标记点位置，使得构建的泽尼克多项式矩阵的条件数更小，求解得到的拟合系数误差更小，畸变矫正的精度更高，且不需要使用大量的标记点进行拟合，效率较高。
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