一种用于模压非球面透镜的近紫外及可见光减宽带减反射膜制造技术

本发明专利技术涉及透镜加工技术领域，具体为一种用于模压非球面透镜的近紫外及可见光减宽带减反射膜，包括反射膜基底，反射膜基底上依次设置有五氧化二钽镀层、二氧化硅镀层以及氟化镁镀层，其中，五氧化二钽镀层中的五氧化二钽含量为36

【技术实现步骤摘要】
一种用于模压非球面透镜的近紫外及可见光减宽带减反射膜


[0001]本专利技术涉及一种反射膜，特别是涉及一种用于模压非球面透镜的近紫外及可见光减宽带减反射膜，属于透镜加工


技术介绍

[0002]相较于球迷透镜，非球面透镜能最大限度的消除球差，从而简化了光学工程师为了提高光学品质所涉及的元素，同时提高了系统的稳定性，相比采用球面透镜的系统，在减小系统尺寸，提高成本率，降低系统的综合成本等因素上有显著提高，相比其它的非球面透镜加工工艺，模压成型工艺具有批量化生产和热稳定性高的特点，适合于批量大、品质高、热稳定性高的场合。
[0003]由于模压工艺使用的低熔点玻璃，其材质相较与传统光学玻璃偏软，化学稳定性差；同时光学设计系统对非球面透镜低反射率以及高透过率的性能有更高的要求，所以对非球面透镜的光学镀膜提出了更高的要求，而当前传统的光学镀膜设计采用两种镀膜材料的膜系进行镀膜，其反射率指标能做到低于1％，而且需要更厚的膜层厚度(～500nm)，当前光学薄膜镀膜的批量生产方式仍然是真空蒸发镀膜(PVD)，但是传统的PVD方法镀膜的缺点是膜层疏松，环境稳定性差，对于模压使用的低熔点玻璃并不适合。
[0004]因此，亟需对可见光减宽带减反射膜进行改进，以解决上述存在的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种用于模压非球面透镜的近紫外及可见光减宽带减反射膜，通过真空蒸镀机进行薄膜的镀制，在通过电子枪蒸发装置完成薄膜制备，同时使用离子镀膜机进行辅助镀膜，通过各层材料的相互结合，最终得到高透过率，优附着力且能够经受高强度摩擦测试的减反射膜，使用三种镀膜材料进行匹配镀膜，最总得到380nm
‑
700nm波段范围内反射率小于0.5％的良好的光学性能。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0007]一种可模压折衍射红外光学元件，包括反射膜基底，所述反射膜基底上依次设置有五氧化二钽镀层、二氧化硅镀层以及氟化镁镀层，其中，所述五氧化二钽镀层中的五氧化二钽含量为36
‑
41份，所述二氧化硅镀层中二氧化硅的含量为15
‑
25份，所述氟化镁镀层中的氟化镁的含量为34
‑
44份。
[0008]根据权利要求1所述的一种可模压折衍射红外光学元件，所述五氧化二钽镀层的厚度范围为10.5
‑
11.5nm，所述二氧化硅镀层的厚度范围为15.3
‑
17.3nm，所述二氧化硅镀层的厚度范围为32.7
‑
42.7nm。
[0009]通过以上技术方案，通过真空蒸镀机进行薄膜的镀制，在通过电子枪蒸发装置完成薄膜制备，同时使用离子镀膜机进行辅助镀膜，通过各层材料的相互结合，最终得到高透过率，优附着力且能够经受高强度摩擦测试的减反射膜，使用三种镀膜材料进行匹配镀膜，最总得到380nm
‑
700nm波段范围内反射率小于0.5％的良好的光学性能。
[0010]一种可模压折衍射红外光学元件的模具的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
[0011]步骤一：真空蒸镀：将所述反射膜基底放置在真空蒸镀机中进行真空蒸镀；
[0012]优选的，所述步骤一中真空镀膜的具体方法包括以下步骤：
[0013]打开所述真空蒸镀机，放入空气，将所述反射膜基底放入真空蒸镀机中，添加辅料，并清洁镀膜室；
[0014]关闭真空蒸镀机，利用真空泵将真空蒸镀机内部抽成真空，其中当真空的压力达到10Pa时，关闭真空泵，并打开烘烤；
[0015]当真空内部的气压达到预期压力时，对真空蒸镀机进行熔料并排出废气；
[0016]对反射膜基底进行冷却。
[0017]所述真空蒸镀机上设置有多个真空抽气孔，真空蒸镀机的内部设置有晶振片和参照晶振片，所述参照晶振片的正下方设置有蒸发源，所述参照晶振片与所述蒸发源之间设置有挡板，所述晶振片和所述参照晶振片之间设置有膜厚检测单元，所述膜厚检测单元用于根据所述晶振片谐振频率与所述参照晶振片谐振频率的差值获得镀膜厚度；
[0018]通过以上技术方案，真空蒸镀机上设置有多个真空抽气孔，可以同时对真空蒸镀机的内部进行抽气，可以在短时间将真空蒸镀机内部的空气抽出，一方面可以保证真空蒸镀机内部的气压，另一方面可以提升抽气的效率，在晶振片和参照晶振片之间设置有膜厚检测单元，膜厚检测单元用于根据晶振片谐振频率与参照晶振片谐振频率的差值获得镀膜厚度，因此使用方便，提升使用和检测的效率。
[0019]步骤二：电子枪蒸发镀膜：在将所述反射膜基底放置在所述电子枪蒸发装置中进行电子枪蒸发镀膜，以及采用分层镀膜的方法完成薄膜的制备；
[0020]优选的，所述步骤二电子枪镀膜的具体方法包括以下步骤：
[0021]在电子枪蒸发装置内，通过若干个循环式电子枪蒸发装置对反射膜基底进行电子枪蒸发镀膜处理；
[0022]在蒸发区域上，通过第一电子枪对带有五氧化二钽镀层的基材表面进行清理；
[0023]旋转坩埚旋转，蒸发区域上的蒸发镀料转入入料区域，在内凹状的蒸发镀料表面添加新的蒸发镀料；
[0024]完成后转入熔炼区域，通过第二电子枪对熔炼区域上的蒸发镀料进行加热熔融处理，使蒸发镀料表面平整；
[0025]完成后送入蒸发区域，循环使用。
[0026]优选的，所述循环式电子枪蒸发装置包括旋转坩埚、第一电子枪、第二电子枪，所述旋转坩埚旋转坩埚底部设有旋转驱动机构，所述旋转坩埚的顶面带有环形的蒸发腔，所述蒸发腔沿圆周方向均匀分布有蒸发区域、入料区域以及熔炼区域，所述蒸发区域与所述第一电子枪相对应，所述入料区域用于送料，所述熔炼区域与所述第二电子枪相对应；
[0027]通过以上技术方案，旋转坩埚的顶面带有环形的蒸发腔，蒸发腔沿圆周方向均匀分布有蒸发区域、入料区域以及熔炼区域，因此加料、蒸发以及熔炼可以同步进行，第一电子枪和第二电子枪基底进行多次蒸发，提升镀膜的效率。
[0028]步骤三：离子源镀膜：在将冷却后的反射膜基底放置在离子镀膜机中进行离子源镀膜。
[0029]优选的，所述步骤三中离子镀膜的方法具体为：
[0030]将反射膜基底放置在30
‑
45℃的清洗液中利用超声波清洗30min，以除去反射膜基底外侧面的杂质；
[0031]将反射膜基底放入离子镀膜机中，对反射膜基底进行加热，通入氮气使真空度达到0.5Pa，由弧离子源提供能量进行引弧，通过改变电磁场的强度改变弧斑在靶面的运动范围；
[0032]从靶面蒸发离化的膜料在真空中运动至工件表面，形成膜层；
[0033]形成积淀后，关闭电源，结束镀膜。
[0034]优选的，所述离子镀膜机的内部设置有弧离子源，所述弧离子源包括至少两个磁场产生装置以及靶材，两个磁场产生装置对称设置在靶材的两侧，每个磁场产生装置包括电磁线圈和永磁体。
[0035]通过以上技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于模压非球面透镜的近紫外及可见光减宽带减反射膜，包括反射膜基底，其特征在于，所述反射膜基底上依次设置有五氧化二钽镀层、二氧化硅镀层以及氟化镁镀层，其中，所述五氧化二钽镀层中的五氧化二钽含量为36
‑
41份，所述二氧化硅镀层中二氧化硅的含量为15
‑
25份，所述氟化镁镀层中的氟化镁的含量为34
‑
44份。2.根据权利要求1所述的一种用于模压非球面透镜的近紫外及可见光减宽带减反射膜，其特征在于：所述五氧化二钽镀层的厚度范围为10.5
‑
11.5nm，所述二氧化硅镀层的厚度范围为15.3
‑
17.3nm，所述二氧化硅镀层的厚度范围为32.7
‑
42.7nm。3.一种用于模压非球面透镜的近紫外及可见光减宽带减反射膜的制造方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：真空蒸镀：将所述反射膜基底放置在真空蒸镀机中进行真空蒸镀；步骤二：电子枪蒸发镀膜：在将所述反射膜基底放置在所述电子枪蒸发装置中进行电子枪蒸发镀膜，以及采用分层镀膜的方法完成薄膜的制备；步骤三：离子源镀膜：在将冷却后的反射膜基底放置在离子镀膜机中进行离子源镀膜。4.根据权利要求3所述的用于模压非球面透镜的近紫外及可见光减宽带减反射膜的制造方法，其特征在于：所述步骤一中真空镀膜的具体方法包括以下步骤：4.1：打开所述真空蒸镀机，放入空气，将所述反射膜基底放入真空蒸镀机中，添加辅料，并清洁镀膜室；4.2：关闭真空蒸镀机，利用真空泵将真空蒸镀机内部抽成真空，其中当真空的压力达到10Pa时，关闭真空泵，并打开烘烤；4.3：当真空内部的气压达到预期压力时，对真空蒸镀机进行熔料并排出废气；4.4：对反射膜基底进行冷却。5.根据权利要求4所述的用于模压非球面透镜的近紫外及可见光减宽带减反射膜的真空蒸镀机，其特征在于：所述真空蒸镀机上设置有多个真空抽气孔，真空蒸镀机的内部设置有晶振片和参照晶振片，所述参照晶振片的正下方设置有蒸发源，所述参照晶振片与所述蒸发源之间设置有挡板，所述晶振片和所述参照晶振片之间设置有膜厚检测单元，所述膜厚检测单元用于根据所述晶振片谐振频率与所述参照晶振片谐振频率的差值获得...

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，衣丽霞，卢健，岳晖，
申请(专利权)人：光皓光学江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：