CN118291929A - 一种双离子源凸透镜镀膜的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种双离子源凸透镜镀膜的方法，属于光学透镜镀膜加工技术领域，包括以下步骤：步骤一：将透镜进行清洁，将清洁完成后的透镜分别固定在夹具内；步骤二：将装有透镜的若干夹具呈环状安放镀膜机内的工件盘上；步骤三：将膜料放置于镀膜机内蒸发装置上端的料盘内；步骤四：对镀膜机内进行抽真空处理；步骤五：启动工件盘的电机驱动工件盘进行转动，同时启动镀膜机内的两个离子源进行蒸镀；步骤六：翻转工件盘上的夹具进行二次蒸镀；本发明通过对透镜同时使用两个离子源进行蒸镀，两个离子源产生的离子流可同时从两个不同的角度对透镜表面进行作用，保证透镜表面可均匀受镀，避免离子源镀膜后透镜边缘膜层容易掉膜的情况。
Description
技术领域
本发明公开一种双离子源凸透镜镀膜的方法，属于光学透镜镀膜加工技术领域。
背景技术
对于理想状态下的镜片而言，光线能够完全透过镜头，并于底片或CCD(ChargeCoupled Device，电荷耦合组件传感器)上完全聚焦，但任何物体对光线都有反射作用，以氧化镧光学玻璃为例，其透光率可达90％，余下的10％的光线则形成炫光被反射出去；另外一般透镜抗磨损性能及抗腐蚀能力较差，长期使用易导致镜面磨损、变质或破碎。因此，透镜成型后一般都需要进行表面镀膜处理，根据需要可在透镜表面选择镀上抗静电膜、耐磨膜、减反膜、宽带多层膜、窄带多层膜、分光膜、滤光膜及反射膜等，以起到增强透光效果及透镜耐磨性等功效。
目前，现有的镀膜方法有真空蒸发镀膜(Vacuum Vaporized Coating)、离子镀膜(Ion Assisted Coating)及离子溅射镀膜(Ion Sputtering Coating)三种。其中，真空蒸发镀法是指在真空容器中，将镀膜材料加热，使特定的元素蒸发或升华，经过气态迁移沉积在透镜上形成膜层，而由于凸透镜表面具有较大的弧度，因此在对凸透镜通过传统蒸镀方法镀上减反膜后，凸透镜边缘容易出现掉膜的情况，影响凸透镜的使用效果。
因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述的问题而提供一种双离子源凸透镜镀膜的方法，具有可稳定镀膜防止凸透镜边缘掉膜的效果。
本发明通过以下技术方案实现上述目的，包括以下步骤：
步骤一：将待镀膜的透镜进行清洁，将清洁完成后的透镜分别固定在夹具内，并露出透镜的两个端面；
步骤二：将装有透镜的若干夹具呈环状安放镀膜机内的工件盘上；
步骤三：将膜料放置于镀膜机内蒸发装置上端的料盘内；
步骤四：对镀膜机内进行抽真空处理，同时启动蒸发装置进行预热；
步骤五：启动电机驱动工件盘进行转动，同时启动镀膜机内的两个离子源对工件盘上的透镜进行蒸镀；
步骤六：停止工件盘的转动，关闭蒸发装置和两个离子源，翻转工件盘上的夹具进行二次蒸镀。
作为优选，所述步骤三中的膜料为五氧化二钽。
作为优选，所述步骤五中蒸镀时间为30min～45min，所述工件盘转速为25r/min～35r/min。
作为优选，所述步骤四中抽真空处理的时间为15min～25min。
作为优选，所述工件盘为圆盘状结构且中心向上凸起呈圆弧状，所述工件盘上开设有若干安放夹具的夹孔，若干所述夹孔沿工件盘中心圆周分布。
作为优选，所述步骤四中的蒸发装置为电子枪。
作为优选，所述步骤五中的两个离子源设置于工件盘下侧的前后两端且与蒸发装置错开设置。
作为优选，所述两个离子源其中一个倾角为45°另一个倾角为50°。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
其一，本申请对透镜进行镀膜时同时使用两个离子源进行蒸镀，两个离子源前后设置且两个离子源的倾角不同，使两个离子源产生的离子流可同时从两个不同的角度对透镜表面进行作用，保证透镜表面可均匀受镀，避免了现有技术中单离子源镀膜后透镜边缘膜层附着情况差容易掉膜的情况；
其二，在镀膜前进行真空预热和抽真空处理，有助于提高膜层与基材的附着力，减少气泡和缺陷的产生，同时30min～45min的蒸镀时间可使气化的膜料牢固的附着在透镜表面，保证了镀膜的稳定性；
其三，使用五氧化二钽做为膜料镀制的减反膜化学稳定性好、抗激光损伤能力强，在可见和近红外区有高的透过率和反射率，可有效提高透镜镀膜的质量；
其四，工件盘的圆盘状结构和中心凸起设计，有利于夹具的稳定放置和透镜的均匀镀膜，同时，工件盘的转动使得透镜在镀膜过程中能均匀受到离子源的覆盖，保证了镀膜的均匀性和完整性。
附图说明
图1为一种双离子源凸透镜镀膜的方法的原理示意图；
图2为一种双离子源凸透镜镀膜的方法的工件盘主视图。
附图标记：1、离子源；2、工件盘；3、蒸发装置；4、夹孔；5、夹具。
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，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
一种双离子源凸透镜镀膜的方法，包括以下步骤：
步骤一：将待镀膜的透镜进行清洁，将清洁完成后的透镜分别固定在夹具5内，并露出透镜的两个端面；
步骤二：将装有透镜的若干夹具5呈环状安放镀膜机内的工件盘2上；
步骤三：将五氧化二钽膜料放置于镀膜机内蒸发装置3上端的料盘内；
步骤四：对镀膜机内进行15min～25min的抽真空处理，同时启动蒸发装置3进行预热；
步骤五：启动电机驱动工件盘2以25r/min～35r/min的转速进行转动，同时启动镀膜机内的两个离子源1对工件盘2上的透镜进行30min～45min的蒸镀；
步骤六：停止工件盘2的转动，关闭蒸发装置3和两个离子源1，翻转工件盘2上的夹具5进行二次蒸镀。
其中如图1所示，两个离子源1设置于工件盘2下侧的前后两端且与蒸发装置3错开设置，采用交错设置的双离子源1进行蒸镀，相较于传统的单离子源1镀膜方法，双离子源1产生的离子流可更全面的对透镜进行作用，能显著提高镀膜效率，且两个离子源1其中一个倾角为45°另一个倾角为50°，两个离子源1为45°和50°的倾角可对透镜中心和边缘同时进行作用，使透镜边缘处的膜层保持与中心处的膜层一致，有效的防止透镜镀膜后边缘处掉膜的情况产生。
同时采用电子枪作为蒸发装置3，电子枪能够产生高能电子束，电子束经过聚焦后，可精确地打击到上方料盘的五氧化二钽膜料，通过高能量密度的热源能够迅速加热材料至蒸发点，从而实现高效的蒸发过程；进而，通过调整电子束的参数，如电流、电压和扫描速度等，可以精确控制蒸发的速率和分布，从而确保蒸镀层的均匀性和厚度精度。
其中步骤二中的工件盘2参照图2，工件盘2为圆盘状结构且中心向上凸起呈圆弧状，工件盘2上开设有若干安放夹具5的夹孔4，若干夹孔4沿工件盘2中心圆周分布，工件盘2的圆盘状结构和中心凸起设计，有利于夹具5的稳定放置和透镜的均匀镀膜。
步骤四中在镀膜前进行预热和抽真空处理，有助于提高膜层与基材的附着力，减少气泡和缺陷的产生，同时在步骤五中对蒸镀时间和工件盘2转速的精确控制，使得镀膜过程更加可控，可以得到预期的膜厚和性能。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种双离子源凸透镜镀膜的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：将待镀膜的透镜进行清洁，将清洁完成后的透镜分别固定在夹具内，并露出透镜的两个端面；
步骤二：将装有透镜的若干夹具呈环状安放镀膜机内的工件盘上；
步骤三：将膜料放置于镀膜机内蒸发装置上端的料盘内；
步骤四：对镀膜机内进行抽真空处理，同时启动蒸发装置进行预热；
步骤五：启动电机驱动工件盘进行转动，同时启动镀膜机内的两个离子源对工件盘上的透镜进行蒸镀；
步骤六：停止工件盘的转动，关闭蒸发装置和两个离子源，翻转工件盘上的夹具进行二次蒸镀。
2.根据权利要求1所述的一种双离子源凸透镜镀膜的方法，其特征在于：所述步骤三中的膜料为五氧化二钽。
3.根据权利要求1所述的一种双离子源凸透镜镀膜的方法，其特征在于：所述步骤五中蒸镀时间为30min～45min，所述工件盘转速为25r/min～35r/min。
4.根据权利要求1所述的一种双离子源凸透镜镀膜的方法，其特征在于：所述步骤四中抽真空处理的时间为15min～25min。
5.根据权利要求1所述的一种双离子源凸透镜镀膜的方法，其特征在于：所述工件盘为圆盘状结构且中心向上凸起呈圆弧状，所述工件盘上开设有若干安放夹具的夹孔，若干所述夹孔沿工件盘中心圆周分布。
6.根据权利要求1所述的一种双离子源凸透镜镀膜的方法，其特征在于：所述步骤四中的蒸发装置为电子枪。
7.根据权利要求1所述的一种双离子源凸透镜镀膜的方法，其特征在于：所述步骤五中的两个离子源设置于工件盘下侧的前后两端且与蒸发装置错开设置。
8.根据权利要求7所述的一种双离子源凸透镜镀膜的方法，其特征在于：所述两个离子源其中一个倾角为45°另一个倾角为50°。
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