JP2011179102A - Vapor deposition apparatus for lens - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ディジタルバーサタイルディスク(DVD)、ブルーレイディスク(BD)デジタルスチルカメラ(DSC)等に使用される光学レンズの蒸着(コーティング)装置に関する。 The present invention relates to a vapor deposition (coating) apparatus for an optical lens used in a digital versatile disc (DVD), a Blu-ray disc (BD) digital still camera (DSC) or the like.
光ディスクや撮像系のデジタル機器は、テレビの薄型化や大画面化の影響もあり、特にDVD、BD、DSC市場が急速に拡大している。 Optical discs and imaging digital devices are also affected by the thinning and large screens of televisions, and the DVD, BD, and DSC markets in particular are expanding rapidly.
ディジタルバーサタイルディスク(DVD)、ブルーレイディスク(BD)、デジタルスチルカメラ(DSC)等に使用される光学レンズは、レンズの透過率改善やレンズ表面の保護のために通常反射防止膜(ARコート)を蒸着することが必要である。 Optical lenses used in digital versatile discs (DVD), Blu-ray discs (BD), digital still cameras (DSC), etc. are usually provided with an anti-reflective coating (AR coating) to improve lens transmittance and protect the lens surface. It is necessary to deposit.
しかし近年、光の波長の短波長化、DSCの高画質化のニーズが高まり、光学レンズの反射率がさらに低反射率化へと技術要求が高まってきている。 However, in recent years, there has been an increasing demand for shortening the wavelength of light and increasing the image quality of DSC, and technical demands for further reducing the reflectance of optical lenses have increased.
特に光学レンズはその形状が球面や非球面形状をしており、光学レンズへ蒸着を行う場合、図10の一例のように、光学レンズ8は特に9の部分のような光学レンズ8の中心からみて、外周側へ急激に傾斜する形状になる。光学レンズに蒸着する装置は通常図1のようなレンズを保持する回転体のドーム1を使って、ドーム1上に光学レンズが装着されたレンズパレット3A、3B、3C(ここでは3段構成のドームとする)をドーム1上に配置する。
In particular, the optical lens has a spherical shape or an aspherical shape, and when vapor deposition is performed on the optical lens, the optical lens 8 is formed from the center of the optical lens 8 such as the
そしてドームを横から見た構成を表す図7のように、蒸着源6から蒸着材料が矢印5の方向に飛び、3A、3B、3Cに装着された光学レンズに蒸着される。
Then, as shown in FIG. 7 showing the configuration when the dome is viewed from the side, the vapor deposition material jumps from the
そして通常光学レンズは両面に蒸着することが多く、上記の方法では光学レンズの片面に蒸着後、蒸着装置からレンズパレットを取り出して、反対側の片面に再度蒸着して両面蒸着が完成することになり、片面ずつの蒸着準備の入れ替え作業が必要となる。これをバッチ方式と以下呼ぶこととする。 Usually, the optical lens is often deposited on both sides, and in the above method, after vapor deposition on one side of the optical lens, the lens pallet is taken out from the vapor deposition device, and vapor deposition is performed again on the opposite side to complete double-sided vapor deposition. Therefore, it is necessary to replace the deposition preparation for each side. This is hereinafter referred to as a batch method.
近年この入れ替え作業を改善するため、蒸着装置内でレンズパレットを自動で反転させる装置が使われている。これを連続式と以下呼ぶこととする。連続式は、図2のようにレンズパレット3A、3B、3Cを図6のような分割された三角状のドーム4に、レンズパレットを配置して、図2の一例ではドーム全体を三角状ドーム4に8分割した構成にし、光学レンズの片面の蒸着が終了後、図6のように三角状ドーム4が反転して、反対側の光学レンズ面の蒸着を行う。そのため入れ替え作業がなく、生産効率の向上が図れる。
In recent years, in order to improve this replacement work, an apparatus for automatically reversing a lens pallet in a vapor deposition apparatus has been used. This is hereinafter referred to as a continuous type. In the continuous type, as shown in FIG. 2, the
従来では、以上のような蒸着方法により、光学レンズの両面に反射防止膜を蒸着している。 Conventionally, an antireflection film is vapor-deposited on both surfaces of the optical lens by the vapor deposition method as described above.
なお、本発明に関連する技術としては、例えば、特許文献1に開示された技術が存在する。
In addition, as a technique relevant to this invention, the technique disclosed by
バッチ式又は連続式による光学レンズの蒸着装置では、図7又は図8に示すように、蒸着材料が矢印5の方向から、光学レンズの片面に飛んで付着し、蒸着されることになる。
In the batch type or continuous type optical lens vapor deposition apparatus, as shown in FIG. 7 or FIG. 8, the vapor deposition material flies and adheres to one side of the optical lens from the direction of the
ここで、図7に示すようなバッチ式の蒸着装置では、ドームの形状が、横断面で見ると、AからB部にかけて円弧をした形状になっている。一方、図8に示すような連続式の蒸着装置では、ドームの形状が、横断面で見ると、AからBに向かって直線をした形状になる。このようにドームが直線をした形状となる理由は、光学レンズ両面を入れ替え作業なしで蒸着するために、三角状の分割されたドーム4が180°反転する機構を必要とするからである。
Here, in the batch type vapor deposition apparatus as shown in FIG. 7, the shape of the dome is an arc shape from A to B when viewed in cross section. On the other hand, in the continuous vapor deposition apparatus as shown in FIG. 8, the shape of the dome is a straight line from A to B when viewed in cross section. The reason why the dome has a straight line shape is that a mechanism in which the triangular divided
なお、バッチ式及び連続式の蒸着装置において、ドームの各段の蒸着パレットに装着された光学レンズへの蒸着材料付着入射角度は、図9のように蒸着パレットの法線7に対して、ある角度を持って入射するのに対し、下段(3C)方向ほどその角度は上段(3A)方向に比べて大きくなる。すなわち、上段(3A)と比べて、下段(3C)の方が、入射角度が大きくなる。 In the batch type and continuous type vapor deposition apparatuses, the incident angle of the vapor deposition material on the optical lens mounted on the vapor deposition palette at each stage of the dome is relative to the normal line 7 of the vapor deposition palette as shown in FIG. While the incident light is incident at an angle, the lower (3C) direction has a larger angle than the upper (3A) direction. That is, the incident angle is larger in the lower stage (3C) than in the upper stage (3A).
また、特に下段(3C)については、バッチ式より連続式のほうが、蒸着入射角度が大きくなる傾向にある。これは連続式のドーム形状の横断面が直線になっているためと考える。 In particular, regarding the lower stage (3C), the vapor deposition incident angle tends to be larger in the continuous type than in the batch type. This is considered because the continuous dome-shaped cross section is a straight line.
したがって蒸着材料の入射角度は出来るだけ、全段(3A、3B、3C)揃っていることが理想であるにもかかわらず、この蒸着材料の入射角度がばらつき、反射率特性のばらつきが大きくなるという問題があった。例えば、図10に示すように、光学レンズ8は特に9の部分のような光学レンズ8の中心からみて、外周側へ急激に傾斜する形状を有しており、特に下段(3C)側の分光特性の歩留まりに影響を与えるという問題点があった。
Therefore, although it is ideal that the incident angle of the vapor deposition material is as high as possible in all stages (3A, 3B, 3C), the incident angle of the vapor deposition material varies and the variation in reflectance characteristics increases. There was a problem. For example, as shown in FIG. 10, the optical lens 8 has a shape that inclines sharply toward the outer peripheral side as seen from the center of the optical lens 8, particularly the
そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたもので、ドームにおいてレンズパレットが自動反転可能に構成された蒸着装置において、ドーム外周側に設置された光学レンズに対しても膜特性(例えば、反射率分光特性)を安定させることのできる蒸着装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems. In the vapor deposition apparatus in which the lens pallet is configured to be automatically reversible in the dome, film characteristics (for example, for the optical lens installed on the outer periphery of the dome) An object of the present invention is to provide a vapor deposition apparatus capable of stabilizing the reflectance spectral characteristics.
すなわち、本発明の態様は、第1面及び第2面を有する光学レンズに膜を蒸着させる膜蒸着装置に関する。そして、本発明の蒸着装置は、膜を形成するための蒸着材料を噴射する蒸着源と、複数のレンズを設置可能な複数のレンズパレットと、前記蒸着源の噴射方向に位置し、前記蒸着源の噴射を基準とした所定の傾斜を有し、前記複数のレンズパレットを設置可能なドームと、を備え、前記ドームは、前記設置されたレンズパレットを反転可能であり、前記光学レンズの第1面が前記蒸着源側に配置された場合において、前記噴射対象として外周側に位置する第1パレットが、前記噴射対象として中心側に位置する第2パレットと比べて、前記所定の傾斜を基準にして、外周側の端部が中心側の端部よりも前記蒸着源側に位置するように構成される。 That is, an aspect of the present invention relates to a film deposition apparatus that deposits a film on an optical lens having a first surface and a second surface. And the vapor deposition apparatus of this invention is located in the injection direction of the said vapor deposition source, the vapor deposition source which injects the vapor deposition material for forming a film | membrane, the several lens pallet which can install several lenses, and the said vapor deposition source A dome having a predetermined inclination with respect to the injection of the plurality of lenses and capable of installing the plurality of lens pallets, the dome being capable of reversing the installed lens pallets, When the surface is disposed on the vapor deposition source side, the first pallet located on the outer peripheral side as the injection target is based on the predetermined inclination as compared with the second pallet located on the center side as the injection target. Thus, the outer peripheral end is positioned closer to the vapor deposition source than the central end.
本発明の実施例によれば、自動反転可能な分割されたドーム上に光学レンズパレットが構成された蒸着装置において、ドーム上の外周側に設置された光学レンズに対しても膜特性を安定にさせることができる。
本発明は、光学レンズのような傾斜を持つ形状のみならず、プリズム形状した光学部品についても応用でき、また反射防止膜のみならず、その他の光学特性を有する光学膜構成であってもよく、またバッチ式蒸着装置での、ドーム上の光学レンズパレットの位置する段ばらつきによる分光特性の改善にも本発明は応用できる。
According to the embodiment of the present invention, in the vapor deposition apparatus in which the optical lens pallet is configured on the divided dome that can be automatically reversed, the film characteristics can be stabilized even for the optical lens installed on the outer peripheral side on the dome. Can be made.
The present invention can be applied not only to a shape having an inclination like an optical lens but also to a prism-shaped optical component, and may be an optical film configuration having not only an antireflection film but also other optical characteristics, The present invention can also be applied to the improvement of the spectral characteristics due to the variation in the position of the optical lens pallet on the dome in the batch type vapor deposition apparatus.
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施の形態は、連続式蒸着装置において、ドーム上に配置された特に下段側の光学レンズの反射防止膜のばらつきを抑えることを主たる目的とする。 The main object of the present embodiment is to suppress variations in the antireflection film of the optical lens on the lower side, particularly on the dome, in the continuous vapor deposition apparatus.
以下バッチ式蒸着装置と比較しながら説明する。 This will be described below in comparison with a batch type vapor deposition apparatus.
[1.バッチ式蒸着装置の構成]
本実施例のバッチ式蒸着装置は、図1のようなドーム1形状とレンズパレット(3A〜3C)を配置、図3はそのドームの横断図である。また図7のように蒸着源6から蒸着材料が5の方向に飛び、レンズパレット上の光学レンズ面に蒸着される。図10は光学レンズ8の外形とレンズ外周部9を表す。
[1. Configuration of batch type vapor deposition equipment]
In the batch type vapor deposition apparatus of this embodiment, a
なお、本実施例の形態で対象とする光学レンズは、第1面と第2面を有している。そして第1面は、第2面よりも曲率半径が大きくなるように構成されている。 In addition, the optical lens made into the object in the form of a present Example has the 1st surface and the 2nd surface. The first surface is configured to have a larger radius of curvature than the second surface.
[2.連続式蒸着装置の構成]
本実施例の連続式蒸着装置は、図2のようなドーム2形状とレンズパレット(3A〜3C)を配置、図4はそのドームの横断図である。また図8のように蒸着源6から蒸着材料が5の方向に飛び、レンズパレット上の光学レンズ面に蒸着される。図6はドーム上で分割反転機構を持つ三角状ドーム4で、これにより光学レンズの両面蒸着ができる。
[3.蒸着材料の入射角度]
図9はレンズパレットの法線と蒸着材料の入射角度の関係を表す。
[4.本実施の形態の構成例]
図11Aはバッチ式と連続式の現状のドーム横断図比較を表す。
[2. Configuration of continuous vapor deposition system]
In the continuous vapor deposition apparatus of this embodiment, the shape of the
[3. Incident angle of vapor deposition material]
FIG. 9 shows the relationship between the normal of the lens pallet and the incident angle of the vapor deposition material.
[4. Configuration example of the present embodiment]
FIG. 11A shows a comparison of the current dome cross-sectional views of the batch type and the continuous type.
図11Bは実施例1、図11Cは実施例2の本発明の構成を表し、図12は実施例2の詳細説明図である。 FIG. 11B shows the configuration of the present invention according to the first embodiment, FIG. 11C shows the second embodiment, and FIG. 12 is a detailed explanatory diagram of the second embodiment.
ここで、蒸着装置は、主に以下の構成で実現することが可能になる。蒸着装置は、図11Bに示すように、蒸着材料を噴射する蒸着源6と、複数のレンズパレット3を設置可能なドーム2と、複数のレンズパレット3を回転駆動する駆動部と、を備える。
Here, the vapor deposition apparatus can be realized mainly by the following configuration. As shown in FIG. 11B, the vapor deposition apparatus includes a
ドーム2は、前記蒸着源の噴射を基準とした所定の傾斜を有する。そして、ドーム2は、複数のレンズパレットを設置可能である。
The
ドーム2において、一方の面(例えば、光学レンズの第1面)に蒸着材料が噴射されるようレンズパレットが設置された場合、外周側に設置されるレンズパレット3Dは、内周側に設置されるパレット3A(3B)と比べて、所定の傾斜を基準にして、外周側の端部が中心側の端部よりも蒸着源側に位置するよう構成される。このようにすれば、ドームの外周側に設置された光学レンズに対しても、膜特性を安定させることができる。なお、上記構成は、光学レンズの第1面のように曲率の大きな面に膜が蒸着される場合に、特に有効である。
In the
一方、ドーム2において、レンズパレット3が回転された場合、以下のようになる。
On the other hand, when the
実施の形態1に示す例では、図11Bに示すレンズパレット3Dが回転機構(回転部)に固定された状態で回転されるので、レンズパレット3Dは、所定の傾斜を基準にして、中心側の端部が外周側の端部よりも蒸着源側に位置するようになる。つまり、中心側の端部が蒸着源に近くなり、外周側の端部が蒸着源から遠くなる。
In the example shown in
また、実施の形態2に示す例では、図11Cに示すレンズパレット3Eが回転中心のみを固定した状態で回転されるので、パレット3Eは、所定の傾斜を基準にして、外周側の端部が中心側の端部よりも蒸着源側に位置するようになる。つまり、実施の形態2の例であれば、パレットが反転されたとしても、図11Cに示すようにレンズパレット3Eが位置することになる。このようにすれば、光学レンズ両面に対して、反射率分光特性を安定させることができる。
[5.本実施の形態の動作説明]
光学レンズ8はその形状が球面や非球面形状をしており、光学レンズへ蒸着を行う場合、図10の一例のように、光学レンズ8は特に9の部分のような光学レンズ8の中心からみて、外周側へ急激に傾斜する形状になる。光学レンズに蒸着する装置は通常図1のようなレンズを保持する回転体のドーム1を使って、ドーム1上に光学レンズが装着されたレンズパレット3A、3B、3C(ここでは3段構成のドームとする)をドーム1上に配置する。そして光学レンズ両面を連続して蒸着する生産効率の高い連続式は、図2のようにレンズパレット3A、3B、3Cを図6のような三角状のドーム4に分割して、そのドーム4にレンズパレットを配置して、図2の一例ではドーム全体を三角状ドーム4に8分割した構成にし、光学レンズの片面の蒸着が終了後、図6のように三角状ドーム4が反転して、反対面側の光学レンズ面の蒸着を行います。
In the example shown in
[5. Explanation of operation of this embodiment]
The optical lens 8 has a spherical or aspherical shape, and when vapor deposition is performed on the optical lens, the optical lens 8 is particularly from the center of the optical lens 8 such as 9 as shown in FIG. As a result, the shape is abruptly inclined toward the outer peripheral side. An apparatus for vapor deposition on an optical lens normally uses a
しかしながら連続装置とバッチ式による光学レンズの蒸着は、どちらも図7図8のように、蒸着材料が矢印5の方向から、光学レンズの片面に飛んで付着し、蒸着されることになりますが、図7のようにバッチ式のドーム形状は横断面で見ると、AからB部にかけて円弧をした形状になり、それに比べて連続式は、同じく図8のように、連続式のドーム形状は横断面で見ると、AからBに向かって直線をした形状になります。この2つの断面図を重ね合わせると図11Aのようになり、バッチ式と連続式でレンズパレットのドーム上の傾きに違いが出ます。その違いはバッチ式も連続式も各段の蒸着パレットに装着された光学レンズへの蒸着材料の入射角度は、図9のように蒸着パレットの法線7に対して、ある角度を持って入射し、特に下段(3C)方向ほどその角度は上段(3A)方向に比べて大きくなります。特に下段(3C)については、バッチ式より連続式のほうが、蒸着入射角度が大きくなる傾向にあります。
However, the vapor deposition of the optical lens by the continuous device and the batch type will be vapor deposited from the direction of the
そこで本発明は実施例1(図11B)のように、連続式のドーム2に配置された下段側(3C)の光学レンズパレットに前記蒸着源の放射方向に位置し、前記蒸着源の放射方向に対して所定の傾斜を有した、下段側の端部が上段側の端部よりも前記蒸着源に近くなるように蒸着レンズパレットを傾斜固定(図11B 3D)し、もしくは実施例2として、下段側のパレットが、片面蒸着後、裏面の蒸着を行うために三角状ドーム4が180°反転回転した時に、レンズパレットも片面蒸着時の傾斜方向にもどるように傾斜する(図11C 3E)ように構成されるレンズパレット機構にすることで、蒸着材料の入射角度のばらつきを抑えられ、反射率特性の全段ばらつきが安定し、図10の一例のように、光学レンズ8は特に9の部分のような光学レンズ8の中心からみて、外周側へ急激に傾斜する形状を有するのが特徴で、特に下段(3C)側の分光特性の歩留まりに影響を与えるという問題点があったが、本発明により上記課題が解決され、連続式蒸着装置において特に蒸着装置内のドームに配置された下段側の光学レンズの反射率分光特性の安定した蒸着方法を提供することができる。
Therefore, the present invention is located in the radial direction of the vapor deposition source on the lower side (3C) optical lens pallet arranged in the
本発明によれば、例えば特にBDのような短波長レーザーダイオードを使用している光ピックアップ装置においては、光の利用効率が出来るだけ高いほうがよく、光ピックアップに搭載される光学レンズの透過率は出来るだけ大きい必要があり、またDSCに搭載される光学レンズにおいては、ばらつきの少ない低反射率の蒸着ができ、それにより高画質化に貢献でき、また光学レンズの蒸着生産効率の向上にも有用である。 According to the present invention, for example, in an optical pickup device using a short wavelength laser diode such as a BD in particular, it is preferable that the light utilization efficiency is as high as possible, and the transmittance of the optical lens mounted on the optical pickup is as follows. It is necessary to make it as large as possible, and the optical lens mounted on the DSC can be deposited with low reflectivity with little variation, thereby contributing to higher image quality and useful for improving the deposition efficiency of optical lenses. It is.
1 バッチ式ドーム
2 連続式ドーム
3 光学レンズパレット
3A 光学レンズパレット(上段)
3B 光学レンズパレット(中段)
3C 光学レンズパレット(下段)
3D 実施例1の光学レンズパレット
3E 実施例2の光学レンズパレット
4 三角状分割ドーム
5 蒸着材料の蒸着方向
6 蒸着源
7 光学レンズパレットの法線方向
8 光学レンズ
9 光学レンズの外周球面部
1
3B Optical lens palette (middle)
3C optical lens palette (lower)
3D Optical Lens Palette of Example 1 3E Optical Lens Palette of Example 2 4 Triangular Divided
Claims (3)
膜を形成するための蒸着材料を噴射する蒸着源と、
複数のレンズを設置可能な複数のレンズパレットと、
前記蒸着源の噴射方向に位置し、前記蒸着源の噴射を基準とした所定の傾斜を有し、前記複数のレンズパレットを設置可能なドームと、を備え、
前記ドームは、前記設置されたレンズパレットを反転可能であり、
前記光学レンズの第1面が前記蒸着源側に配置された場合において、前記噴射対象として外周側に位置する第1パレットが、前記噴射対象として中心側に位置する第2パレットと比べて、前記所定の傾斜を基準にして、外周側の端部が中心側の端部よりも前記蒸着源側に位置するように構成される膜蒸着装置。 A film deposition apparatus for depositing a film on an optical lens having a first surface and a second surface,
A deposition source for injecting a deposition material for forming a film;
Multiple lens palettes that can be equipped with multiple lenses,
A dome located in the spray direction of the vapor deposition source, having a predetermined inclination with reference to the spray of the vapor deposition source, and capable of installing the plurality of lens pallets;
The dome is capable of reversing the installed lens pallet;
In the case where the first surface of the optical lens is disposed on the vapor deposition source side, the first pallet located on the outer peripheral side as the ejection target is compared with the second pallet located on the center side as the ejection target. A film deposition apparatus configured such that an end on the outer peripheral side is positioned closer to the deposition source side than an end on the center side with a predetermined inclination as a reference.
請求項1に記載の膜蒸着装置。 In the dome, when the first pallet and the second pallet are inverted, the inverted first pallet is compared with the inverted second pallet on the outer peripheral side with respect to the predetermined inclination. An end is configured to be located closer to the vapor deposition source than an end on the center side.
The film deposition apparatus according to claim 1.
請求項1に記載の膜蒸着装置。 The first surface has a larger radius of curvature than the second surface.
The film deposition apparatus according to claim 1.
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