[发明专利]一种行星转动装置及能实现大批量生产的镀膜设备

说明书

本发明涉及一种行星转动装置及能实现大批量生产的镀膜设备，其中，所述行星转动装置包括多个工件吊盘和第一传动机构，各工件吊盘分别与所述第一传动机构相连，所述第一传动机构用于驱动各工件吊盘同步自转。本发明所提供的行星转动装置，结构紧凑，各工件吊盘同步自转和公转，从而有效优化球面光学元件表面膜层均匀性，镀制的球面光学元件表面薄膜呈中心对称分布；多个工件吊盘，可以同时镀制多个球面光学元件镜坯，有效提高镀膜效率。所述的行星转动装置及镀膜设备尤其适用于小口径球面元件大批量、高薄膜厚度均匀性分布的镀膜领域。

技术领域

本发明涉及镀膜技术领域，具体涉及一种可增强球面元件表面薄膜厚度均匀性特征的行星转动装置及能实现大批量球面光学元件生产的镀膜设备。

背景技术

球面光学元件是相机、光刻机等精密光学成像系统的核心元件。在球面光学元件表面镀制增透膜是保证精密成像系统成像质量的关键技术。光学薄膜由具有高、低折射率的材料(膜层)按照特定的顺序依次沉积到光学基片上构成，其光谱特性和每个膜层的厚度相关。薄膜厚度均匀性指膜厚随基板表面位置变化而变化的情况，薄膜厚度均匀性差，则光学薄膜光谱可能受到严重破坏。目前，光学薄膜普遍采用物理气相沉积方法，如离子束溅射、热蒸发等方式制备，在球面光学元件表面，由于不同位置分子束入射角度等镀膜参数的差异，薄膜中心位置和边缘位置的厚度会有较大的差异。优化球面元件表面薄膜厚度均匀性特征是球面光学元件镀膜技术的核心。球面光学元件必须采用行星转动夹具才能获得中心对称分布的薄膜厚度均匀性，在大口径球面光学元件镀膜过程中，采用行星转动夹具并利用均匀性挡板，可以有效提高大口径球面光学元件的薄膜厚度均匀性修正提高膜厚均匀性。

然而，利用行星转动夹具镀制小口径、高陡度的球面光学元件时，现有技术中常用的行星转动夹具通常存在一些不足：现有的行星转动夹具，在镀制高精度相机等成像镜头时，为实现薄膜具有沿镜片光轴中心对称的厚度分布，需要将镜片放置在行星转动夹具中心位置。如果在行星夹具中心位置以外的其他位置放置球面光学元件，镀制的薄膜明显偏离中心对称分布，球面的陡度越大，偏离中心对称分布越发严重，同时薄膜厚度均匀性显著降低。偏离中心对称的薄膜厚度分布会导致光学成像质量降低。因此，球面元件镀膜过程中，每次镀膜镜片数目受行星转动夹具数目限制，导致镀膜效率低，不便于高效、大批量的镀制精密的小口径成像球面光学元件。

发明内容

本发明的目的在于解决现有高精度成像光学系统中的小口径球面光学元件镀膜所存在的镀膜效率较低及薄膜厚度均匀性偏离中心对称、均匀性差等问题，提供了一种有利于增强膜层均匀性、提高膜层对称度的行星转动装置，同时可以有效提高镀膜效率。

本发明所采用的技术方案是：

一种可增强球面元件表面薄膜厚度均匀性特征的行星转动装置，包括多个工件吊盘和第一传动机构，各工件吊盘分别与所述第一传动机构相连，所述第一传动机构用于驱动各工件吊盘同步自转。本方案中，第一传动机构设置于现有镀膜设备中的行星转盘上，通过行星转盘带动第一传动机构公转，而第一传动机构上设置有若干工件吊盘，使得各工件吊盘可以跟随第一传动机构的转动而公转；在这个过程中，第一传动机构可以驱动各工件吊盘自转，且各工件吊盘是同步自转的，使得在镀膜的过程中，各工件吊盘不仅可以公转，而且可以同步自转，从而有利于增强膜层均匀性和提高膜层的对称度；此外，通过在第一传动机构上设置多个工件吊盘，可以同时镀制多个镜坯，从而有效提高镀膜效率，有利于高效、大批量的镀制镜坯，尤其适用于小口径球面元件大批量、高均匀性分布的镀膜领域。

优选的，所述第一传动机构为齿轮传动结构、带传动机构、链传动机构或蜗轮蜗杆传动机构中的一种或多种的组合。齿轮传动结构、带传动机构、链传动机构以及蜗轮蜗杆传动机构均是常用的传动机构，成本低，原理简单，装配方便，非常便于后期拆卸、维护。