Устройство для асферизации оптических деталей

Устройство для асферизации оптических деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АСФЕРИЗАЦИИ ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ, содержащее блок испарения с заслонкой, подложкодержатель , карусель испарителей для установки испарителей в блок испарения, маекодержатель, установленный в блоке испарения между подложкодержателем и каруселью, и систему фотометрического контроля с каруселью пластин-свидетелей , отличающееся тем, что, с целью повмпения качества асферизующих слоев путем повышения воспроизводимости их оптических характеристик, оно снабжено дополнительной заслонкой с отверстием и с приводом, расположенной между основной заслонкой и маскодержателем , причем центры отверстия дополнительной заслонки, испарителя в блоке испарения и пластины-свидете (П ля расположены на одной прямой.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3378557!18-2! (22) 04.01.82 (46) 23.07.84. Бюл.. У 27 (72) Б.А.Шапочкин, В.Н.Сергеев, Б.М.Комраков, А.M.Клочков, Г.И.Голубева, Л.Л.Мацкевич, В.М.Подлесов и В.В.Бажинов (71) МВТУ им. Н.Э.Баумана (53) 621.793 ° 7(088.8) (56) 1. "Оптико-механическая промышленность", I960, !! - 6, с. 41-43.

2. Авторское свидетельство СССР

У 444833, кл. С 23 С 13 08, 197 1 (прототип) ° (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АСФЕРИЗАЦИИ

ОПТИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ, содержащее блок испарения с заслонкой, подложкодержаSU„, 1104191 тель, карусель испарителей для установки испарителей в блок испарения, маскодержатель, установленный в блоке испарения между подложкодержателем и каруселью, и систему фотометрического контроля с каруселью плас тин;свидетелей, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повьппения качества асферизующих слоев путем повьппения воспроизводимости их оптических характеристик, оно снабжено дополнительной заслонкой с отверстием и с приводом, расположенной между основной заслонкой и маскодержателем, причем центры отверстия дополнительной заслонки, испарителя в блоке испарения и пластины-свидетеля расположены на одной прямой, 1 .1

Изобретение относится к технологии оптического приборостроения и может использоваться для изготовления оптических деталей с асферическими поверхностями.

Известно устройство для асферизации оптических деталей в вакууме, содержащее вакуумную камеру, внутри которой расположены источник испаряемого вещества и маска с фигурными вырезами (отверстиями). Устройство также содержит привод, обеспечивающий вращение асферизуемой детали относительно маски (или наоборот, маски относительно детали) и систему для контроля толщины наносимых слоев (1 .

Недостатком устройства является низкая производительность, так как за один цикл работы устройства без разгерметизации вакуумной камеры изготавливается только одна деталь.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее блок испарения с заслонкой, подложкодержатель, карусель испарителей для установки испарителей в блок испарения, маскодержатель, установленный в блоке испарения между подложкодержателем и каруселью, и систему фотометрического контроля с каруселью пластин-свидетелей. На этом устройстве в гнезда на подложкодержателе устанавливают под(\ ложки, под подложкодержателем в соответствующих местах располагают источники материалов подслоя и асферизующего слоя переменной толщины, последовательно очищают поверхности подложек путем их нагрева и обработки в тлеющем разрезе, наносят подслой на очищенные поверхности заготовок без маски и через маску при ее вращении относительно заготовки наносят на последнюю асферизующий слой переменной толщины. Устройство позволяет изготовить за один цикл без разгерметизации вакуумной камеры и деталей, равное количеству гнезд в поворотном диске (2 ).

Недостатком известного устройства является невысокое качество асферизующих слоев из-за невоспроизводимости их оптических характеристик от детали к детали. Зто связано с тем, что в известном устройстве используется один источник испаряемого материала на все заготовок. Однако по мере работы источника и уменьшения в нем испаряемого материала изменяет104191 2 ся плотность и индикатрисса потока частиц, осаждаемъж на заготовки, что приводит к изменению оптических характеристик асферизующих слоев.

Цель изобретения — повышение качества асферизующих слоев путем воспроизводимости их оптических характеристик.

Указанная цель достигается тем, что устройство для асферизации, содержащее блок. испарения с заслонкой, подложкодержатель, карусель испарителей для установки испарителей в блок испарения, маскодержатель, установленный в блоке испарения между подложкодержателем и каруселью, и систему фотометрического контроля с каруселью пластин-свидетелей, снабжено дополнительной заслонкой с отверстием и с приводом, расположенной между основной заслонкой и маскодержателем, причем центры отверстия до полнительной заслонки, испарителя в блоке испарения и пластины-свидетеля

25 в блоке испарения расположены на одной прямой.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит вакуумную камеру 1, внутри которой расположены блок 2 испарения, карусель 3 испарителей, заслонку 4, дополнительную заслонку 5 с отверстием 6, маскодержатель 7 с маской, установленный на

35 плите 8 подложкодержатель 9 выпол- у

t Э ненный с возможностью синхронного поворота с каруселью и снабженный столиками 10 для крепления асферизуемых подложек 11. Синхронно поворачиваемые подложкодержатель и карусель жестко закреплены на валу 12, который поворачивается и фиксируется шаговым приводом 13. Вращение асферизуемой подложки при нанесении слоя обеспечи-* вается приводом 14. В неподвижной плите сделано отверстие 15, под которым расположен электрод 1б ионной очистки асферизуемых подложек. Устройство также снабжено системой 17

50 фотометрического контроля толщины наносимых слоев. Используемые при этом контрольные пластины-свидетели

18 размещены на поворотной карусели

19. Дополнительная заслонка снабжена приводом 20, управляющий вход которого соединен с электрическим выходом

21 системы фотометрического контроля толщины наносимых слоев. Кожух 22, прикрепляемый к плите, обеспечивает

1104191 попадание испаряемого вещества только на асферизуемую подложку и контрольную пластину.

Устройство работает следующим образом, 5

Подложки 11, подлежащие асферизации, устанавливают в столики 10.

Испарители загружают одинаковым количеством испаряемого вещества и начинают откачку вакуумной установки. При достижении в вакуумной камере давления 10 -10 торр с помощью электрода 16 через отверстие 15 в плите 8 выполняют очистку поверхностей асферизуемых подложек с помощью 15 тлеющего разряда, происходящего между электродом 16 и корпусом вакуумной камеры 1 ° После очистки подложек и последующего достижения,необходимой степени разрежения в камере 20 (давление порядка 10 торр) начинают цикл последовательной асферизации подложек в блоке 2 испарения.

С помощью привода 13 поворачивается подложкодержатель 9 и очередная подложка 11 устанавливается центрирова,.но относительно маскодержателя 7.

Одновременно с подложкодержателем 9 поворачивается карусель 3, и один из загруженных испаряемым веществом 30 испарителей устанавливается под маскодержателем 7 центрировано отно-сительно него. Далее открывается заслонка 4 и начинается процесс исI парения. Экспериментально установлено, З5 что начальный период испарения является нестабильным и в потоке вылетаемых из испарителя частиц содержится большое количество крупных частиц (комет" ), что резко сни- 40 жает качество слоя. В связи с этим в устройстве 10-15Х вещества испаряется под заслонкой 5 и не попадает на подложку 11. Однако через. отверстие

6 в заслонке 5 частицы испаряемого 45 вещества попадают на контрольную нластину-свидетель. Контроль толщины нанесенного на "свидетель" слоя осуществляется с помощью системы 17 фотометрического контроля, которая позволяет зафиксировать момент, в который 10-157 вещества испарилось и испаритель вышел на стабильный режим.

В этот момент по сигналу с системы 17 фотометрического контроля, передаваемому с выхода 21, привод 20 отводит в сторону заслонку 5 и частицы испаряемого вещества осаждаются на подложку 11, которая равномерно вращается с помощью привода 14. При достижении требуемой максимальной толщины слоя, что также контролируется с помощью системы 17 контроля, испаритель экранируется заслонкой 5 и процесс асферизации одной детали завершается.

Одновременно устанавливается в исход-ное положение заслонка 4.

В маскодержателе с маской кроме отверстий, ограниченных участками криволинейного контура, имеются небольшие секторные вырезы (порядка 3 ) что обеспечивает одновременное нанесение асфериэующего слоя переменной толщины и подслоя постоянной толщины порядка 0,2-0,3 мкм. Наличие подслоя гарантирует получение некоторой минимальной толщины асферизующего слоя на всех зонах изготавливаемой детали, что существенно повышает прочность слоя. После завершения асферизации одной детали в блок 2 испарения устанавливается следующая асферизуемая подложка 11 и новый испаритель и в указанной последовательности выполняется асферизация последующей и всех остальных подложек.

По сравнению с известным предлагаемое устройство позволяет повысить качество асферизующих слоев за счет повышения воспроизводимости их опти ческих характеристик. В результате использование изобретения практически полностью исключается отбраковка изготавливаемых асферических деталей.

1104191

l7

Составитель Н, Серебрянникова

Редактор О.Бугир Техред O.Heue Корректор И.Эрдейи

Заказ 5170/19 Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4