專利名稱：：大口徑非球面鏡的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種非球面的制造方法，尤其是大口徑非球面鏡的制造方法，特別適合于使用大口徑非球面鏡的光學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：在空間光學(xué)的諸多領(lǐng)域，廣泛地使用著大口徑非球面主反射鏡。為了達(dá)到盡可能高的地面分辨率，加大反射鏡的口徑是最重要的途徑。但隨著口徑的增大，主鏡的自重急劇增加，并由此帶來(lái)一系列的技術(shù)難題。因此，主鏡的輕量化問(wèn)題歷來(lái)為人們所重視。隨著主動(dòng)光學(xué)技術(shù)的發(fā)展，利用主動(dòng)光學(xué)進(jìn)行面形控制的超薄非球面主鏡應(yīng)運(yùn)而生。這種反射鏡的厚度在幾個(gè)毫米左右，有效口徑在1米以上。它的設(shè)計(jì)思想是在地面有致動(dòng)器進(jìn)行支撐的情況下先加工好一塊合格的超薄非球面鏡，當(dāng)鏡子發(fā)射上天后，通過(guò)改變致動(dòng)器的加載量，校正由于重力消失，或是溫度變化等因素帶來(lái)的面形的變化，使其仍然保持合格的面形。眾所周知，非球面的加工和檢測(cè)是非常困難的，尤其是大口徑離軸非球面鏡的加工和檢測(cè)。盡管發(fā)展了很多非球面加工機(jī)械，但真正實(shí)用且成本可以接受的寥寥無(wú)幾，特別是拋光一道工序還停留在手工階段。非球面檢測(cè)的難度也是顯而易見(jiàn)的。如今使用干涉儀檢驗(yàn)非球面鏡是主流，那么設(shè)計(jì)和制造髙精度的補(bǔ)償器是必不可少的工作。補(bǔ)償器的精度要求很高，所以它的制造本身就是非常困難的。因此大口徑非球面鏡的制造，總是周期很長(zhǎng)，費(fèi)用很髙。因此，尋求一種新的非球面鏡的制造方法，以縮短制造周期，降低制造費(fèi)用，是非球面加工領(lǐng)域研究的一個(gè)焦點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種大口徑非球面鏡的制造方法，以解決大口徑非球面鏡加工和檢測(cè)難題，縮短制造周期，降低制造費(fèi)用。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明釆用的技術(shù)方案是一種大口徑非球面鏡的制造方法，包括下列步驟(1)根據(jù)所需的非球面面形，按非球面度梯度法計(jì)算出最接近球面，并按最接近球面半徑，加工完成超薄球面鏡；(2)按非球面度梯度變化率法得到致動(dòng)器排布初始方案，經(jīng)過(guò)優(yōu)化得到致動(dòng)器排布的最終解和每個(gè)致動(dòng)器的強(qiáng)制位移量；(3)加工完成致動(dòng)器組件；(4)將加工完成的超薄球面鏡安放到致動(dòng)器組件上，通過(guò)調(diào)節(jié)致動(dòng)器位移量，使超薄球面鏡達(dá)到設(shè)計(jì)的最接近球面半徑值和面形精度；(5)根據(jù)步驟(2)得到的每個(gè)致動(dòng)器的強(qiáng)制位移量，調(diào)節(jié)位移致動(dòng)器，使球面鏡變形成所需的非球面面形，即獲得所需的大口徑非球面。上述技術(shù)方案中，變形所用的超薄球面鏡厚度在14毫米，口徑大于等于0,5米。上述技術(shù)方案中，變形所用的球面為所需非球面的最接近球面。計(jì)算最接近球面的目標(biāo)函數(shù)是以最接近球面與所需非球面的非球面度梯度最大值最小，即采用最接近球面各點(diǎn)與所需非球面的矢髙差對(duì)兩個(gè)徑向坐標(biāo)求導(dǎo)的平方和的最大值為最小的原則。目標(biāo)函數(shù)用以下公式表示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>式中^表示最接近球面的矢髙，、表示所需非球面的矢髙，7和z表示與鏡面光軸垂直的兩個(gè)方向，~—^表示非球面度，D表示鏡面的口徑。"*的表達(dá)式由以下公式表示其中a、b分別為球心在x軸和y軸上的坐標(biāo)，R為待求的最接近球面半徑。根據(jù)目標(biāo)函數(shù)，用最優(yōu)化方法找出滿足要求的最接近球面的半徑R、球心位置b(球心位置a不影響非球面度梯度值)。在求出半徑R和球心位置b后用最小二乘法得到球心位置a。用非球面度梯度法所獲最接近球面在變形為非球面后鏡面最大應(yīng)力更小，且更有利于面形殘差的校正。上述技術(shù)方案中，變形所用的球面鏡的面形誤差不得低于所需成形的非球面的面形精度要求。上述技術(shù)方案中，鏡面除邊界的大部分區(qū)域的致動(dòng)器初始排布采用非球面度梯度變化率法獲得。非球面度梯度變化率法就是按最接近球面與所需非球面的非球面度梯度變化率越大，致動(dòng)器面密度越大的思想，預(yù)先排好致動(dòng)器的位置，求出致動(dòng)器排布的初始解。當(dāng)非球面度梯度等髙線之間增量相等時(shí)，就可以從等髙線圖上反映出非球面度梯度變化率的大小。在等增量的梯度線上進(jìn)行布點(diǎn)，就實(shí)現(xiàn)了非球面度梯度變化率法。計(jì)算非球面度梯度的公式如下所示非球面度梯度變化率法與其它致動(dòng)器排布方法相比，在致動(dòng)器個(gè)數(shù)相同時(shí)，對(duì)面形的校正能力最強(qiáng)，在滿足面形精度的前提下致動(dòng)器個(gè)數(shù)最少，因此減輕了系統(tǒng)重量，降低了制造和發(fā)射成本。優(yōu)選的技術(shù)方案，鏡面邊界部分的致動(dòng)器排布根據(jù)邊界形狀采用均勻排布。鏡面邊界部分采用均勻排布，可以增加致動(dòng)器的間距。致動(dòng)器排布間距大，有利于致動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及整個(gè)支撐系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。上述技術(shù)技術(shù)方案中，致動(dòng)器排布的優(yōu)化步驟包括調(diào)整梯度增量和梯度線上致動(dòng)器橫向間隔、修正致動(dòng)器強(qiáng)制位移量、調(diào)整邊界致動(dòng)器排布、去除鏡面部分邊界不參予面形擬合、根據(jù)有限元分析結(jié)果去除部分單點(diǎn)約束力過(guò)小的致動(dòng)器等。致動(dòng)器排布的優(yōu)化步驟可以起到減小面形殘余誤差、減少致動(dòng)器個(gè)數(shù)和增加致動(dòng)器間隔的作用。為了便于在地面的檢測(cè)，致動(dòng)器排布的最優(yōu)化方案應(yīng)能同時(shí)滿足失重和一種地面放置方式(水平放置或豎直放置)下對(duì)面形的校正，符合非球面面形精度的要求。上述技術(shù)方案中，致動(dòng)器使球面鏡變形為非球面鏡而對(duì)鏡面施加位移的大小由兩部分決定，一是最接近球面與所需非球面的矢髙差，二是優(yōu)化時(shí)對(duì)位移進(jìn)行的修正量。上述技術(shù)方案中，強(qiáng)制變形后鏡面的應(yīng)力最大值應(yīng)小于或等于球面鏡材料的許用應(yīng)力。強(qiáng)制變形后鏡面的應(yīng)力最大值小于或等于球面鏡材料的許用應(yīng)力，材料不會(huì)破裂。本發(fā)明的主要構(gòu)思是大口徑非球面鏡，特別是大口徑離軸非球面鏡的加工和檢測(cè)一直是光學(xué)制造業(yè)的難點(diǎn)，使用本發(fā)明可以避開(kāi)上述難點(diǎn)，縮短制造周期，降低制造成本。同時(shí)，超薄鏡的使用，既充分利用了它易于變形的特點(diǎn)來(lái)達(dá)到強(qiáng)制變形的目的，又可以減輕系統(tǒng)重量，減輕對(duì)系統(tǒng)溫度穩(wěn)定性的要求。另外，應(yīng)用主動(dòng)光學(xué)技術(shù)里的致動(dòng)器除了能夠保證非球面面形，還能夠校正因各種因素造成的鏡面面形的變化。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)1.由于本發(fā)明采用大口徑超薄球面鏡的制造來(lái)代替大口徑超薄非球面鏡的制造，避開(kāi)了大口徑非球面鏡加工和檢測(cè)難題，極大地降低了加工和檢測(cè)的難度，縮短了制造周期，降低了制造成本，用球面鏡的制造代替非球面鏡的制造，具有極大的創(chuàng)造性。2.由于本發(fā)明采用超薄鏡進(jìn)行變形，既充分利用了超薄鏡易于變形的特點(diǎn)，也減輕了系統(tǒng)重量和對(duì)系統(tǒng)溫度穩(wěn)定性的要求，3.由于本發(fā)明采用了主動(dòng)光學(xué)技術(shù)里的致動(dòng)器有規(guī)律的分布和作用于超薄球面鏡背后，不僅使球面改變成所需的非球面，達(dá)到面形精度要求，也能夠調(diào)節(jié)因各種因素造成的鏡面面形的變化。4.本發(fā)明的大口徑非球面鏡的制造方法，適合于任何形狀、任何區(qū)域(共軸或離軸)非球面的制造，可以根據(jù)非球面面形要求達(dá)到不同的面形精度。5.由于本發(fā)明采用了非球面度梯度法求最接近球面，使所獲最接近球面在變形為非球面后鏡面最大應(yīng)力更小，且更有利于面形殘差的校正。6.由于本發(fā)明釆用了非球面度梯度變化率法求解中心區(qū)域致動(dòng)器排布的初始解，使排布方案對(duì)面形的校正能力最強(qiáng)，致動(dòng)器個(gè)數(shù)最少，減輕了系統(tǒng)重量，降低了制造和發(fā)射成本。附圖l為大口徑超薄非球面成形的示意圖。附圖2為致動(dòng)器按正方形均勾排布的示意圖。附圖3為超薄球面鏡外形尺寸示意圖。附圖4為非球面度梯度等高線圖。附圖5為按圖4得到的致動(dòng)器排布初始解。附圖6為圖5排布下得到的面形殘余誤差圖。附圖7為在圖5基礎(chǔ)上得到的致動(dòng)器排布的優(yōu)化解。附圖8為圖7排布下得到的面形殘余誤差圖。附圖9為微量調(diào)整梯度增量后繪制的非球面度梯度等髙線圖。附圖IO為按圖9得到的致動(dòng)器排布初始解。附圖ll為在圖IO基礎(chǔ)上得到基本滿足面形精度的致動(dòng)器排布初始解。附圖12為圖ll排布下得到的面形殘余誤差圖。附圖13為優(yōu)化之后的致動(dòng)器排布結(jié)果。附圖14為圖13排布下得到的面形殘余誤差圖。附圖15為圖13排布下得到的vonMises應(yīng)力云紋圖。附圖16為在失重和垂直放置重力作用下均滿足非球面面形精度的排布方附圖17為圖16排布在失重情況下的面形殘余誤差圖。附圖18為圖16排布在垂直放置重力作用下的面形殘余誤差圖。附圖19為圖16排布在失重情況下的vonMises應(yīng)力云紋圖。附圖20為圖16排布在垂直放置重力作用下的vonMises應(yīng)力云紋圖。附圖21為致動(dòng)器采用正方形排布且滿足面形精度的排布圖。附圖22為采用圖21的致動(dòng)器排布得到的面形殘余誤差圖。附圖23為采用圖21的致動(dòng)器排布得到的vonMises應(yīng)力云紋圖。附圖24為致動(dòng)器釆用環(huán)形排布且滿足面形精度的排布圖。附圖25為采用圖24的致動(dòng)器排布得到的面形殘余誤差圖。附圖26為采用圖24的致動(dòng)器排布得到的vonMises應(yīng)力云紋圖。附圖27為致動(dòng)器采用修正正方形排布且滿足面形精度的排布圖。附圖28為采用圖27的致動(dòng)器排布得到的面形殘余誤差圖。附圖29為采用圖27的致動(dòng)器排布得到的vonMises應(yīng)力云紋圖。附圖30為致動(dòng)器采用修正環(huán)形排布且滿足面形精度的排布圖。附圖31為采用圖30的致動(dòng)器排布得到的面形殘余誤差圖。附圖32為采用圖30的致動(dòng)器排布得到的vonMises應(yīng)力云紋圖。其中[l]、超薄球面鏡；[2卜致動(dòng)器組件；[3、非球面鏡。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述實(shí)施例一一種大口徑非球面鏡的制造方法，參見(jiàn)附圖l，具體步驟是-(l)加工完成一塊合格的超薄球面鏡1,(2)將其放到致動(dòng)器組件2上，保持球面鏡的半徑和面形精度，(3)通過(guò)一定數(shù)量有規(guī)律排列的致動(dòng)器對(duì)鏡面施加位移，使鏡面產(chǎn)生強(qiáng)制變形，變形成所需要的非球面鏡3。附圖2顯示了采用正方形均勾排布的致動(dòng)器排布示意圖。參見(jiàn)附圖3所示，對(duì)該超薄鏡進(jìn)行非球面成形。非球面方程為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>其中，c=l/Ro,Ro=9760mm，k=—0.98。超薄鏡的材料為Zerodur，其彈性模量為90.3X109N/m2,泊松比為0.24，其許用應(yīng)力為10MPa,超薄鏡的厚度為4毫米。邊界上允許有3。/。的面積不參與面形擬合。要求實(shí)現(xiàn)面形精度RMS值入/30(其中"632.8謹(jǐn))，艮卩2.1093X105mm。具體實(shí)施步驟如下(1)首先用非球面度梯度法求出最接近球面參數(shù)及初始面形誤差，參見(jiàn)表1所示。表l最接近球面參數(shù)及初始面形誤差(單位mm)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>其中a、b分別為球心在x軸和y軸上的坐標(biāo)，R為最接近球面半徑。初始RMS和P-V為最接近球面與所需非球面的初始面形誤差。(2)根據(jù)最接近球面半徑和如附圖3所示的外形尺寸，加工一塊超薄球面鏡。加工超薄球面鏡的基本工序是首先在同種材質(zhì)的基底材料和鏡坯材料上銑磨出曲率半徑相同的球面，將兩個(gè)銑磨面仔細(xì)對(duì)研，使兩個(gè)面完全貼合；接著，加熱基底和鏡坯并用瀝青對(duì)兩個(gè)面進(jìn)行粘接；然后，在粘接冷卻后對(duì)鏡坯材料的另一面進(jìn)行銑磨加工，將鏡坯材料銑磨到相應(yīng)的厚度；最后，對(duì)此加工面進(jìn)行拋光，檢測(cè)達(dá)到要求后再下盤(pán)。(3)為得到致動(dòng)器排布分案，根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果在有限元軟件里(Msc.Patran/Nastran)進(jìn)行建模和分析。球面鏡的材料特性和建模后的有限元參數(shù)如表2所示有限元的邊界條件是對(duì)鏡面中部的三個(gè)點(diǎn)控制x方向位移為零，另外兩點(diǎn)分別控制y和y、z三個(gè)方向的位移為零。外加載荷采用在X方向的強(qiáng)制位移(displacement),強(qiáng)制位移量為。無(wú)重力。表2球面鏡有限元建模參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>(4)采用非球面度梯度變化率法及優(yōu)化方法求致動(dòng)器排布。首先用非球面度梯度的公式計(jì)算得到非球面度梯度等高線圖如附圖4，其中等高線的梯度增量為7e-5。由此得到的致動(dòng)器排布初始解為附圖5(a),其中梯度線上致動(dòng)器橫向間距越為70mm。為邊界加上致動(dòng)器排布如附圖5(b)，致動(dòng)器個(gè)數(shù)為348。經(jīng)有限元分析，非球面面形殘差如圖6所示。經(jīng)過(guò)調(diào)整下半部梯度增量以及修正位移量、去無(wú)效點(diǎn)、去邊界等步驟，得到滿足非球面面形精度要求的致動(dòng)器排布，如附圖7和圖8所示，致動(dòng)器個(gè)數(shù)340。分析數(shù)據(jù)如表3所示。表3形變后面形誤差分^折結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>為了進(jìn)一步減少致動(dòng)器個(gè)數(shù)，根據(jù)上述第一次優(yōu)化的結(jié)果，在分析了非球面度梯度增量與面形殘差RMS以及梯度線上橫向間隔與面形殘差RMS的關(guān)系，分析了邊界致動(dòng)器排布與RMS關(guān)系后，重新調(diào)整梯度增量，畫(huà)出非球面度梯度等髙線圖(參見(jiàn)附圖9)。按圖9重新排布致動(dòng)器，并在邊界按邊界形狀均勻排布致動(dòng)器，得到如圖IO的初始排布，致動(dòng)器個(gè)數(shù)327。為了使面形殘差達(dá)到或接近要求的面形精度，對(duì)邊界的致動(dòng)器排布和梯度增量進(jìn)行了修改，得到如圖ll和圖12的面形致動(dòng)器排布圖和非球面面形殘差圖，致動(dòng)器個(gè)數(shù)376。分析過(guò)程數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。表4初始解分析結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>通過(guò)對(duì)圖ll的優(yōu)化，最后得到致動(dòng)器個(gè)數(shù)312的致動(dòng)器排布，結(jié)果見(jiàn)圖13。圖14和圖15為面形殘差圖和vonMises應(yīng)力云紋圖。表5為優(yōu)化分析過(guò)程的數(shù)據(jù)。表5優(yōu)化分析結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>(5)為了在地面進(jìn)行面形檢測(cè)，需要分析有重力情況下的致動(dòng)器排布的面形校正能力。經(jīng)分析，圖13的致動(dòng)器排布在水平或豎直放置時(shí)都不能滿足面形精度要求。為此，在圖13基礎(chǔ)上添加了幾個(gè)致動(dòng)器，并重新對(duì)位移量進(jìn)行了修正，得到致動(dòng)器個(gè)數(shù)最少且能在失重和垂直放置重力作用下滿足非球面面形精度的排布方案。致動(dòng)器排布結(jié)果見(jiàn)圖16,失重和垂直放置時(shí)的面形殘差圖見(jiàn)圖17和圖18，vonMises應(yīng)力云紋圖見(jiàn)圖19和圖20。分析結(jié)果參見(jiàn)表表6三種重力作用下的面形誤差和應(yīng)力<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>由分析結(jié)果可知，該方案在失重、豎直放置情況下滿足面形精度X/30要求，水平放置時(shí)，面形精度不滿足；從應(yīng)力分布看，在鏡體豎直放置時(shí)，有限元分析的定位點(diǎn)應(yīng)力較大達(dá)到4.64Mpa,除了這個(gè)點(diǎn)，其它節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力都在0.9MPa以下。在實(shí)際裝調(diào)過(guò)程中，不存在這個(gè)有限元分析的定位點(diǎn)。因此無(wú)論如何，鏡面的最大應(yīng)力都小于許用應(yīng)力，玻璃在非球面成形后不會(huì)破裂。(6)加工制造致動(dòng)器及調(diào)整架。致動(dòng)器應(yīng)能達(dá)到最小5nm的微位移精度，并能通過(guò)其它機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)12mm的粗調(diào)。按圖18的致動(dòng)器排布，對(duì)應(yīng)最接近球面各點(diǎn)的矢高位置安裝致動(dòng)器到調(diào)整架上。(7)加工制造耦合機(jī)構(gòu)。耦合機(jī)構(gòu)保證致動(dòng)器和鏡體能通過(guò)適當(dāng)?shù)拇帕B接起來(lái)，并將致動(dòng)器的位移傳遞給鏡體。將耦合機(jī)構(gòu)安裝到鏡體和致動(dòng)器。(8)將加工好的超薄鏡放到致動(dòng)器及調(diào)整架上。通過(guò)致動(dòng)器的粗微調(diào)機(jī)構(gòu)，調(diào)整球面面形到相應(yīng)的精度。(9)通過(guò)致動(dòng)器的粗微調(diào)機(jī)構(gòu)，將球面變形成非球面，并達(dá)到X/30的面形精度。實(shí)施例二非球面度梯度變換率法與其它排布方法的比較。參見(jiàn)實(shí)施實(shí)例一里的超薄鏡非球面成形實(shí)例，對(duì)致動(dòng)器的排布方法進(jìn)行比較。在無(wú)重力情況下，用非球面度梯度變換率法得到的滿足面形精度的致動(dòng)器排布、面形殘差圖和vonMises應(yīng)力云紋圖見(jiàn)圖13圖15。用正方形法得到的滿足面形精度的致動(dòng)器排布、面形殘差及vonMises應(yīng)力云紋圖見(jiàn)圖21圖23。用環(huán)形法得到的滿足面形精度的致動(dòng)器排布、面形殘差及vonMises應(yīng)力云紋圖見(jiàn)圖24圖26。采用修正的正方形排布得到的滿足面形精度的致動(dòng)器排布、面形殘差及vonMises應(yīng)力云紋圖見(jiàn)圖27圖29。修正是指在邊界上致動(dòng)器的間距與中心區(qū)域不同。采用修正的環(huán)形排布得到的滿足面形精度的致動(dòng)器排布、面形殘差及vonMises應(yīng)力云紋圖見(jiàn)圖30圖31。修正是指在邊界上致動(dòng)器的間距與中心區(qū)域不同。幾種致動(dòng)器排布方法所得結(jié)果數(shù)據(jù)參見(jiàn)表7所示。表7不同排布方法的分析數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>由上述附圖和表可知，非球面度梯度變化率法得到的結(jié)果致動(dòng)器個(gè)數(shù)最少，對(duì)面形的校正能力最強(qiáng)。權(quán)利要求1.一種大口徑非球面鏡的制造方法，其特征在于，包括下列步驟(1)根據(jù)所需的非球面面形，按非球面度梯度法計(jì)算出最接近球面，并按最接近球面半徑，加工完成超薄球面鏡；(2)按非球面度梯度變化率法得到致動(dòng)器排布初始方案，經(jīng)過(guò)優(yōu)化得到致動(dòng)器排布的最終解和每個(gè)致動(dòng)器的強(qiáng)制位移量；(3)加工完成致動(dòng)器組件；(4)將加工完成的超薄球面鏡安放到致動(dòng)器組件上，通過(guò)調(diào)節(jié)致動(dòng)器位移量，使超薄球面鏡達(dá)到設(shè)計(jì)的最接近球面半徑值和面形精度；(5)根據(jù)步驟(2)得到的每個(gè)致動(dòng)器的強(qiáng)制位移量，調(diào)節(jié)位移致動(dòng)器，使球面鏡變形成所需的非球面面形，即獲得所需的大口徑非球面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑非球面鏡的制造方法，其特征在于所述步驟(l)中獲得的超薄球面鏡厚度在14毫米，口徑大于等于0.5米。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑非球面鏡的制造方法，其特征在于鏡面邊界部分的致動(dòng)器排布根據(jù)邊界形狀采用均勻排布。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種大口徑非球面鏡的制造方法，包括下列步驟(1)按非球面度梯度法計(jì)算出最接近球面，并按最接近球面半徑，加工完成超薄球面鏡；(2)按非球面度梯度變化率法得到致動(dòng)器排布初始方案，經(jīng)過(guò)優(yōu)化得到致動(dòng)器排布的最終解和每個(gè)致動(dòng)器的強(qiáng)制位移量；(3)加工完成致動(dòng)器組件；(4)將加工完成的超薄球面鏡安放到致動(dòng)器組件上，通過(guò)調(diào)節(jié)致動(dòng)器位移量，使超薄球面鏡達(dá)到設(shè)計(jì)的最接近球面半徑值和面形精度；(5)根據(jù)步驟(2)得到的每個(gè)致動(dòng)器的強(qiáng)制位移量，調(diào)節(jié)位移致動(dòng)器，使球面鏡變形成所需的非球面面形，即獲得所需的大口徑非球面。本發(fā)明避開(kāi)了大口徑非球面鏡加工和檢測(cè)難題，極大地降低了加工和檢測(cè)的難度，縮短了制造周期，降低了制造成本。文檔編號(hào)G02B3/02GK101387711SQ200810201789公開(kāi)日2009年3月18日申請(qǐng)日期2008年10月27日優(yōu)先權(quán)日2008年10月27日發(fā)明者余景池,曾春梅申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)