一种矩形线性渐变滤光片的生产装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种矩形线性渐变滤光片的生产装置，它是将用来制作滤光片的玻璃基材固定在圆形平板状且能绕自身中心轴旋转的工件盘的下表面上，使玻璃基材的镀膜面朝下，在工件盘下方设置蒸发源底板和位于蒸发源底板上表面的蒸发源，工件盘带动玻璃基材旋转过程中，通过蒸发源蒸发的膜料来对玻璃基材的镀膜面进行镀膜。该实用新型专利技术克服了使用现有矩形线性渐变滤光片的生产装置制备矩形线性渐变滤光片的过程中由于采用经多次人工经验调整的一块修正片而导致的生产工序繁杂、所制矩形线性渐变滤光片精度不佳、质量不稳定的缺点，具有能够大大简化膜厚修正工序、节约试镀时间、提高矩形线性渐变滤光片的精度和质量稳定性的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种矩形线性渐变滤光片的生产装置。
技术介绍
目前，光学薄膜滤光片已经应用于光谱测量、遥感技术、荧光分析、激光对抗等多个领域。随着光学工业的发展，对滤光片的要求也越来越高，出现了一些特殊的滤光片，而线性渐变滤光片就是其中一个新的发展方向。线性渐变滤光片是一种特殊的滤光片，该滤光片上不同位置的中心波长或光强是不一样的。它的作用是使光的透过率满足特定函数关系，用来改善成像质量、矫正像差、提供照度补偿等。作为一种光谱特性随滤光片表面位置变化的光学薄膜器件，该渐变滤光片具有体积小、重量轻、稳定性好等优点，因此，其在便携式快速分光、光谱仪线性度校正、光栅二级次光分离/截止等方面有着广泛的应用，并已经成功应用于微型分光计和成像光谱仪。其中，矩形线性渐变滤光片的特点是沿着矩形基片长度的方向其透过率呈线性变化。传统制作线性渐变滤光片的生产装置设计不合理，在线性渐变滤光片的制作过程中镀制多种膜料采用的是同一块修正片对膜厚进行一次修正，而所述修正片需要通过操作人依据经验对其尺寸多次进行人工调整。因此，不同膜料的蒸发角度差异、多次人工操作误差、一次修正步骤均导致了生产成本高、生产效率低、所产线性渐变滤光片精度不高、线性色散率难以保证且质量不稳定的问题。另外，现有线性渐变滤光片采用的多是金属膜如银、铬、镍等来制备，而金属膜存在着自身的吸收以及附着力差、易氧化、使用寿命短、镀制过程厚度难以控制等缺点，给批量生产带来很大的困恼。因此，本技术提供了一种生产成本低且效率高、可大大提高矩形线性渐变滤光片的精度和质量稳定性且能简化制备流程的矩形线性渐变滤光片的生产装置己成为当务之亟。
技术实现思路
为了克服现有所采用的矩形线性渐变滤光片的生产装置在制备矩形线性渐变滤光片过程中由于采用经多次人工经验调整的一块修正片而导致的生产工序繁杂、所制矩形线性渐变滤光片精度不佳、质量不稳定的缺点，本技术提供一种矩形线性渐变滤光片的生产装置，其具有能够大大简化膜厚修正工序、节约试镀时间、提高矩形线性渐变滤光片的精度和质量稳定性的优点。本技术的技术方案如下：一种矩形线性渐变滤光片的生产装置，包括工件盘、玻璃基材、蒸发源和蒸发源底板；所述工件盘为圆形平板状且能绕自身中心轴旋转；镀膜时，玻璃基材固定在该工件盘的下表面上，玻璃基材的镀膜面朝下，蒸发源底板设于工件盘下方，蒸发源位于该蒸发源底板的上表面上；①所述的玻璃基材为矩形玻璃基材；②所述生产装置还包括至少一组修正片a和修正片b，根据所镀膜层的不同选择对应组的修正片a和修正片b，所述每组修正片a和修正片b对称设置于工件盘的中心轴径向两侧并位于玻璃基材和蒸发源之间；工件盘带动玻璃基材旋转时，当玻璃基材分别经过修正片a和修正片b位置时，修正片a和修正片b能对蒸发源蒸发膜料部分遮挡以调整该镀膜层在镀膜面上的膜料分布；所述修正片a是由理论修正片a修正而得；修正片a上对应玻璃基材镀膜面的最内端、正中和最外端位置所在工件盘下表面圆周位置的圆弧弧长分别用aM、ao、am代表；通过设定am值和以下公式计算出理论修正片a的aM和ao理论值，所述am值为工件盘半径大小的5-10％： t s t o s = ( h 2 + L 2 ) 2 ( h 2 + L 2 + r 2 ) [ ( h 2 + r 2 + L 2 ) 2 - 4 L 2 r 2 ] 3 / 2 , ]]>tsm×(2πrm-am)＝tso×(2πro-ao)＝tsM×(2πrM-aM)；其中，h为工件盘圆心到蒸发源底板的垂直高度，L为蒸发源与工件盘圆心在蒸发源底板的垂直投影点之间的垂直距离，r为工件盘圆心到膜料沉积在工件盘上的沉积测试点A的半径，ts为膜料沉积在工件盘上的沉积测试点A的膜厚，tos表示膜料沉积在工件盘中心的膜厚，ts/tos表示沉积测试点A与中心点膜厚比值，tsM、tso、tsm分别为膜料沉积在玻璃基材镀膜面的最内端、正中和最外端位置这3个点的膜厚；rM、ro、rm分别表示工件盘圆心到膜料沉积在玻璃基材镀膜面的最内端、正中和最外端位置的半径；修正片a的aM、ao和am的实际值是在通过玻璃基材镀膜面上试镀上一层厚度为250-300nm的所镀材料膜并依据沿工件盘直径方向测定每个镀膜沉积测试点的透过率来对理论修正片a的aM、ao和am理论值进行修正而得，修正过所得的修正片a能使得所镀膜层的厚度一致；所述修正片b上对应玻璃基材镀膜面的最内端、正中和最外端位置所在工件盘下表面圆周位置的圆弧弧长分别为bM、bo、bm，该bM、bm、bo值由公式和计算得到；其中，aM、am、ao采用修正片a的实际值，λM、λo、λm分别为膜系设计要求的对应玻璃基材最内端、正中和最外端位置的透过率对应的波长。区别于传统的矩形线性渐变滤光片的生产装置，本申请的矩形线性渐变滤光片的生产装置采用至少一组的修正片a和修正片b对所镀膜层厚度进行二次修正，对不同镀膜材料采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矩形线性渐变滤光片的生产装置，包括工件盘(1)、玻璃基材(3)、蒸发源(5)和蒸发源底板(4)；所述工件盘(1)为圆形平板状且能绕自身中心轴旋转；镀膜时，玻璃基材(3)固定在该工件盘(1)的下表面上，玻璃基材(3)的镀膜面朝下，蒸发源底板(4)设于工件盘(1)下方，蒸发源(5)位于该蒸发源底板(4)的上表面上；其特征在于：①所述的玻璃基材(3)为矩形玻璃基材；②所述生产装置还包括至少一组修正片a(21)和修正片b(22)，根据所镀膜层的不同选择对应组的修正片a(21)和修正片b(22)，所述每组修正片a(21)和修正片b(22)对称设置于工件盘(1)的中心轴径向两侧并位于玻璃基材(3)和蒸发源(5)之间；工件盘(1)带动玻璃基材(3)旋转时，当玻璃基材(3)分别经过修正片a(21)和修正片b(22)位置时，修正片a(21)和修正片b(22)能对蒸发源(5)蒸发膜料部分遮挡以调整该镀膜层在镀膜面上的膜料分布；所述修正片a(21)是由理论修正片a修正而得；修正片a(21)上对应玻璃基材(3)镀膜面的最内端、正中和最外端位置所在工件盘(1)下表面圆周位置的圆弧弧长分别用aM、ao、am代表；通过设定am值和以下公式计算出理论修正片a的aM和ao理论值，所述am值为工件盘(1)半径大小的5‑10％：tstos=(h2+L2)2(h2+L2+r2)[(h2+r2+L2)2-4L2r2]3/2,]]>tsm×(2πrm‑am)＝tso×(2πro‑ao)＝tsM×(2πrM‑aM)；其中，h为工件盘(1)圆心到蒸发源底板(4)的垂直高度，L为蒸发源(5)与工件盘(1)圆心在蒸发源底板(4)的垂直投影点之间的垂直距离，r为工件盘(1)圆心到膜料沉积在工件盘(1)上的沉积测试点A的半径，ts为膜料沉积在工件盘(1)上的沉积测试点A的膜厚，tos表示膜料沉积在工件盘(1)中心的膜厚，ts/tos表示沉积测试点A与中心点膜厚比值，tsM、tso、tsm分别为膜料沉积在玻璃基材(3)镀膜面的最内端、正中和最外端位置这3个点的膜厚；rM、ro、rm分别表示工件盘(1)圆心到膜料沉积在玻璃基材(3)镀膜面的最内端、正中和最外端位置的半径；修正片a(21)的aM、ao和am的实际值是在通过玻璃基材(3)镀膜面上试镀上一层厚度为250‑300nm的所镀材料膜并依据沿工件盘直径方向测定每个镀膜沉积测试点的透过率来对理论修正片a的aM、ao和am理论值进行修正而得，修正过所得的修正片a(21)能使得所镀膜层的厚度一致；所述修正片b上对应玻璃基材(3)镀膜面的最内端、正中和最外端位置所在工件盘(1)下表面圆周位置的圆弧弧长分别为bM、bo、bm，该bM、bm、bo值由公式和计算得到；其中，aM、am、ao采用修正片a(21)的实际值，λM、λo、λm分别为膜系设计要求的对应玻璃基材(3)最内端、正中和最外端位置的透过率对应的波长。...

【技术特征摘要】
1.一种矩形线性渐变滤光片的生产装置，包括工件盘(1)、玻璃基材(3)、蒸发源(5)和蒸发源底板(4)；所述工件盘(1)为圆形平板状且能绕自身中心轴旋转；镀膜时，玻璃基材(3)固定在该工件盘(1)的下表面上，玻璃基材(3)的镀膜面朝下，蒸发源底板(4)设于工件盘(1)下方，蒸发源(5)位于该蒸发源底板(4)的上表面上；其特征在于：①所述的玻璃基材(3)为矩形玻璃基材；②所述生产装置还包括至少一组修正片a(21)和修正片b(22)，根据所镀膜层的不同选择对应组的修正片a(21)和修正片b(22)，所述每组修正片a(21)和修正片b(22)对称设置于工件盘(1)的中心轴径向两侧并位于玻璃基材(3)和蒸发源(5)之间；工件盘(1)带动玻璃基材(3)旋转时，当玻璃基材(3)分别经过修正片a(21)和修正片b(22)位置时，修正片a(21)和修正片b(22)能对蒸发源(5)蒸发膜料部分遮挡以调整该镀膜层在镀膜面上的膜料分布；所述修正片a(21)是由理论修正片a修正而得；修正片a(21)上对应玻璃基材(3)镀膜面的最内端、正中和最外端位置所在工件盘(1)下表面圆周位置的圆弧弧长分别用aM、ao、am代表；通过设定am值和以下公式计算出理论修正片a的aM和ao理论值，所述am值为工件盘(1)半径大小的5-10％： t s t o s = ( h 2 + L 2 ) 2 ( h 2 + L 2 + r 2 ) [ ( h 2 + r ...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小春，
申请(专利权)人：三明福特科光电有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35