光学薄膜的成膜方法、光学基板以及光学薄膜的成膜装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光学薄膜的成膜方法，在光学基板（ＯＥ）上不仅使物理膜厚（ｄ）均匀，也使折射率（ｎ）也均匀，由此能够使光学膜厚（ｎｄ）在整体上均匀。根据本发明专利技术所述光学薄膜的成膜方法是在设置于真空室（１２）内的基板上成膜光学薄膜的方法，包括在具有基板保持部的多个保持框上保持基板的保持工序（Ｓ１１）、加热基板的加热工序（Ｓ１２）、从蒸镀源放出蒸镀材料的放出工序（Ｓ１５），保持框使基板整体成为被均匀加热的状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在光学元件上成膜多层光学薄膜的光学薄膜的成膜方法以及 光学薄膜的成膜装置。
技术介绍
为了制造具有薄膜的镜头、滤光片或者棱镜等的光学元件而使用光学薄 膜的成膜装置。光学薄膜的成膜装置具有球面形状或者平面形状的蒸镀罩， 由该蒸镀罩保持多个光学元件。光学薄膜的成膜装置加热真空室的内部且加 热蒸镀罩，使蒸镀物质蒸镀在光学元件上。由于从蒸镀物质到蒸镀罩面的各 光学元件的距离不同等原因，蒸镀物质在各光学元件中的分布不均匀。因此，随着光学元件的配置位置不同，形成在光学元件上的蒸镀物质的物理膜厚d 也不同，物理膜厚d的偏差会导致光学元件的反射率和透过率的变化。为了 减少该物理膜厚d的偏差，在专利文献l中，使蒸镀罩旋转来降低形成于光 学元件上的物理膜厚的偏差。专利文献l : 特开平10 - 280130光学薄膜的成膜装置通过旋转蒸镀罩，能够降低成膜于光学元件上的蒸 镀物质的物理膜厚的偏差，但是在各个光学元件内依然产生光学膜厚nd的偏 差。在此，决定光学元件性能的光学膜厚nd由折射率nx物理膜厚d表示。 即，即卩吏专利文献1所示的光学薄膜的成膜装置能够使形成在光学元件上的 物理膜厚d均匀，也无法使折射率n也均匀，所以光学膜厚nd无法变得均匀。例如，图6是显示了在石英基板上形成了薄膜的滤光片的波长的半值从 目标值变化到什么程度的图表。在图6中显示了两种石英基板，即58mm x 6 0隱 大小的石英基^反和40. 5ram x 48,大小的石英基板。图6中，纵轴表示以目标波长的半^直为0时半值的波长(nm)的蠕变，横轴表示从滤光片的中央部到 周边的位置(mm)。在滤光片中央部附近，能够得到半值取目标值的波长，但是在滤光片周 边部，成为比所定波长低的波长，无法得到目标值。这是因为即使物理膜厚 d相同，周边部的4斤射率n降低，所以波长也变低。即，以往的光学薄膜的 成膜装置就算能够使多个光学元件的物理膜厚d均勻，也无法使每个光学元 件的光学膜厚nd都均匀。换句话说以往的光学薄膜的成膜装置无法降低折射 率n的偏差。近几年，随着光学机器的技术革新，强烈要求提高具有光学薄膜的光学 元件的性能。为了满足这些要求，例如在要求4G. 5mmx48mm大小的滤光片的 情况，使用以往的光学薄膜的成膜装置，对58mmx60mm的石英基板形成均匀 的物理薄膜d。然后，通过切除58mmx60隨的石英基板的周边部，即切除折 射率n不同的部分，由此制造光学膜厚nd均匀的40. 5醒x 48mm的滤光片。在这^f羊的制造方法中，需要将比所要求的光学元件更大的光学元件安装 于蒸镀罩中，所以具有能够安装于蒸镀罩中的光学元件的数量相对变少的问 题。另外，还有浪费了光学元件的周边部的同时，增加了切除光学元件周边 部的操作的问题。
技术实现思路
于是，本专利技术目的在于提供无需切除周边部，就能够形成光学元件的周 边部和中央部的光学膜厚nd均匀的高性能光学元件的光学薄膜的成膜方法 以及光学薄膜的成膜装置。根据第一观点的光学薄膜的成膜方法是在设置于真空室内的基板上成膜 光学薄膜的方法。而且，具有将基板保持于具有基板保持部的多个保持框中 的保持工序、加热基板的加热工序、从蒸镀源放出蒸镀材料的放出工序，保 持框使基4反整体成为被均匀加热的状态。到目前为止仅使物理膜厚d均匀了，但是通过这样的构成，能够使基板的温度均匀，使折射率n也均匀。因此，能够使光学膜厚nd从基板的中央部 到周边部都均匀。才艮据第二观点的光学薄膜的成膜方法，其中的保持工序是在由与基板相 同的材料形成的保持框上保持基板。这样的构成，通过由与基板相同的材料形成保持框，热不会从基板的周 边部向保持框流失。换句话说，成为了在基板周围安装了新的仅有周边部的 基板的结构。因此，这样的结构能够成为基板整体被均匀加热的状态，能够 使光学膜厚nd从基板的中央部到周边部都均匀。根据第三观点的光学薄膜的成膜方法，其中的保持工序是在由热传导率 比基板保持部低的材料形成的保持框上保持基板。这样的构成是由热传导率更低的材料形成保持框。基板周边部的热降低、 周边部的折射率n降低的原因是通过保持框，热向基板保持部流失。通过用 热传导率低的材料形成保持框，能够使基板成为整体被均匀加热的状态，能 够使光学膜厚nd从基板的中央部到周边部都均匀。根据第四观点的光学薄膜的成膜方法，其中的保持工序是在具有个别加 热器的保持框上保持基板。该光学薄膜的成膜方法，由于保持框具有个别加热器，所以可以通过保 持框加热基板。保持框保持基板的周边，所以可以加热基板的周边部。因此 能够成为基板整体被均匀加热的状态，能够使光学膜厚nd从基板中央部到周 边部都均匀。另外，基板的周边部加热成高于中央部，能够制造周边部的折 射率n高的基板。才艮据第五观点的光学薄膜的成膜方法，其中的保持工序是用在蒸镀源的 反对侧具有基板套的保持框保持基板，该基板套覆盖基板的周边。该光学膜厚的成膜方法通过由基板套保持基板周边的热，能够使基板中 央部和周边部成为均匀的温度。另外，通过加热基板的周边部使周边部的温度高于中央部，能够制造周边部高折射率n的基板。才艮据其他观点，由上述方法成膜的光学基板，中央部和周边部均具有相同的光学膜厚nd。另外，还能够提供成膜了光学薄膜的光学基板，而该光学 薄膜的蒸镀材料的折射率从光学基板的中央附近到外周部变高。若周边部的 折射率比中央部高，则不论是倾斜入射于镜头的光束，还是垂直入射于中央 部的光束，均能够以相同的波长进行滤光处理。根据本专利技术，能够形成光学元件的周边部和中央部的光学膜厚nd均匀的 高性能光学元件。附图说明图1是显示光学薄膜的成膜装置10的概略剖面图。图2是在光学薄膜的成膜装置10内从下往上观察蒸镀罩19的主视图。图3 a是在一个保持框上安装两个光学元件0E的第一保持框33A的主视图。图3 b是在一个保持框上安装四个光学元件0E的第二保持框33B的主视图。图4是滤光片成膜方法的流程图。图5是显示在做实验的1 mm厚的石英基板上形成40层光学薄膜的红外 线消除滤#:的光谱特征的图。图6是显示滤光片的波长的半值从目标值变化到多少的图。图7是调查了在石英基板上分散的Ti02的加热温度依赖性的图。图8a是&置了电加热器37的保持框33A的主视图。图8b是图8a的B-B剖面图。图9a是设置了热保持外套39的保持框的主视图。图9b是图9a的B-B剖面图。图10a、图10b是显示在40. 5mmx 48mm大小的石英基板中的半值变化的图。图11是从凸透镜41隔着滤光片43向使用了 CCD或者CMOS的光电转换 部45入射光束的概念图。附图标记说明10:光学薄膜的成膜装置12:蒸镀室17:第一蒸镀源18:第二蒸镀源19:蒸镀罩21:第一快门22:第二快门24:加热器26:驱动马达27:第一扩散板28:第二扩散板31:矩形开口部33A:第一保持框33B:第二保持框35:第一孔36:第二孔37:电加热器37A:软线39:热保持外套39A:孔部41:凸透镜45:光电转换部43:滤光片OE:光学元件nd:光学膜厚n:折射率d:物理膜厚具体实施例方式<光学薄膜的成膜装置的概要〉图1是显示光学薄膜的成膜装置10的概略剖面图。如图1所示，本实施例所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学薄膜的成膜方法，在设置于真空室内的基板上成膜光学薄膜，其特征在于，具有：在具有基板保持部的多个保持框上保持所述基板的保持工序；加热所述基板的加热工序；从蒸镀源放出蒸镀材料的放出工序；所述保持框使所述基板整体成为被均匀加热的状态 。

【技术特征摘要】
JP 2007-6-5 2007-1487601、一种光学薄膜的成膜方法，在设置于真空室内的基板上成膜光学薄膜，其特征在于，具有在具有基板保持部的多个保持框上保持所述基板的保持工序；加热所述基板的加热工序；从蒸镀源放出蒸镀材料的放出工序；所述保持框使所述基板整体成为被均匀加热的状态。2、 如权利要求1所述的光学薄膜的成膜方法，其特征在于，所述保持工 序是在由与所述基板相同材料形成的保持框上保持所述基板。3、 如权利要求1所述的光学薄膜的成膜方法，其特征在于，所述保持工 序是在由比所述基板保持部热传导率低的材料形成的保持框上保持所述基 板。4、 如权利要求1所述的光学薄膜的成膜方法，其特征在于，所述保持工 序是在具有所述个别加热器的保持框上保持所述基板。5、 如权利要求1所述的光学薄膜的成膜方法，其特征在于，所述保持工 序是在所述蒸镀源的反对側具有覆盖所述基板周围的基板套的保持框上保持 所述基才反。6、 一种光学...

【专利技术属性】
技术研发人员：龟卦川伸也，西利真，高田元生，
申请(专利权)人：日本电波工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]