一种防指纹光学薄膜镀膜设备的制作方法

本实用新型涉及镜片真空光学镀膜的加工技术，特别涉及一种防指纹光学薄膜镀膜设备。

背景技术：

传统工艺在镀防指纹产品后，因防指纹材料的主要成份是有机化合物及其他化学物质按照不同比例混合而成，在真空镀膜后，形成质地较软的光学薄膜，所以在眼镜成品运输过程中容易造成磨伤，损害产品的外观。

本发明人针对防指纹膜料进行了物性分析，发现膜料内部存在非有效物质在镀膜时一起沉积在产品表面，这就造成防指纹膜的机械强度不够，导致膜层偏软。另外，在镀制完多层膜或ar膜等其他光学薄膜后，腔体内温度上升偏高，再镀防指纹膜时，容易造成有效成份部分裂解，影响防指纹效果和膜层致密度。因此，根据上述问题，本发明人专门研发设计了新型镜片真空光学镀膜设备，本案由此产生。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种防指纹光学薄膜镀膜设备，旨在镀制一种耐划伤的超硬质防指纹光学薄膜，以便减少后道工艺及运输造成的划伤，避免影响产品外观与性能。

为了实现上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种防指纹光学薄膜镀膜设备，包括真空室腔体、工转架、蒸发器、蒸发电源、流量阀、温控器、真空计、残余气体分析仪、膜厚仪和控制单元，在真空室腔体内的上部设置一可转动的工转架用于承载镜片，在真空室腔体内的下部设有惰性气体管道和蒸发器，膜厚仪安装在真空室腔体外且探头伸入真空室腔体内的工转架中，真空计、残余气体分析仪和温控器安装在真空室腔体的侧壁上，蒸发器与安装在真空室腔体外的蒸发电源连接，惰性气体管道通过真空室腔体外的流量阀与供气管道连接，蒸发电源、流量阀、温控器、真空计、残余气体分析仪和膜厚仪都与控制单元连接。

所述工转架呈倒扣的碗形，底部具有旋转轴与第一驱动装置连接，由第一驱动装置带动工转架进行旋转，第一驱动装置与控制单元连接。

所述真空室腔体内的蒸发器上方，对应蒸发源的位置安装可以转动的挡板，挡板与第二驱动装置连接，由第二驱动装置带动挡板旋转，第二驱动装置与控制单元连接。

所述惰性气体管道分为进气和出气两条管道，两条管道分别通过真空室腔体外的流量阀与供气管道连接。

采用上述方案后，本实用新型适用于镜片的防指纹光学薄膜制作加工，使用时，将待加工镜片设置在工转架上，将蒸发源旋转在蒸发器上，控制单元根据温控器的信息控制流量阀开启，向真空室腔体充惰性气体，利用惰性气体对真空室腔体的温度进行调节，使腔体内温度降低至适合于镀防指纹膜，在镀制过程中，控制单元利用蒸发电源和膜厚仪来监控成膜时的有利条件，达到分离掉防指纹材料非有效成份的作用，排除真空室腔体中的非有效物质，避免非有效物质在镀膜时与有效物质一起沉积在产品表面而造成防指纹膜的机械强度不够，同时，控制单元根据残余气体分析仪的信息对真空室腔体中水汽含量进行控制，并且，控制单元根据膜厚仪的探头信息，控制蒸发器的蒸发量和蒸发时间，对镀膜厚度进行有效控制，这样，制成的防指纹光学薄膜的膜层致密，机械强度高，耐划伤，超硬质，防指纹效果好，减少了后道工艺及运输造成的划伤，保证了产品外观与性能。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的工艺流程图。

标号说明

真空室腔体1，工转架2，蒸发器3，蒸发电源4，流量阀5，温控器6，真空计7，残余气体分析仪8，膜厚仪9，控制单元10，镜片11，惰性气体管道12，探头13，蒸发源14，旋转轴15，第一驱动装置16，第二驱动装置17，挡板18。

具体实施方式

参见图1所示，本实用新型揭示的一种防指纹光学薄膜镀膜设备，包括真空室腔体1、工转架2、蒸发器3、蒸发电源4、流量阀5、温控器6、真空计7、残余气体分析仪8、膜厚仪9和控制单元10。

在真空室腔体1内的上部设置一可转动的工转架2用于承载镜片11，工转架2具体可以呈倒扣的碗形，底部具有旋转轴15与第一驱动装置16(可由电机和减速箱组成)连接，由第一驱动装置带动工转架2进行旋转，第一驱动装置与控制单元10连接。

在真空室腔体1内的下部设有惰性气体管道12和蒸发器3。惰性气体管道12通过真空室腔体1外的流量阀5与供气管道(图中未示出)连接。为了更好地控制惰性气体在真空室腔体1的流量，所述惰性气体管道12分为进气和出气(左右)两条管道，两条管道分别通过各自的流量阀5与供气管道连接。蒸发器3与安装在真空室腔体1外的蒸发电源4连接。为了更好地控制蒸发，在真空室腔体1内的蒸发器3上方，对应蒸发源14(防指纹材料)的位置安装可以转动的挡板18，挡板18与第二驱动装置17(可由电机和减速箱组成)连接，由第二驱动装置17带动挡板18旋转，第二驱动装置17与控制单元10连接。

膜厚仪9安装在真空室腔体1外，且膜厚仪9的探头13伸入真空室腔体1内的工转架2中。真空计7、残余气体分析仪8和温控器6安装在真空室腔体1的侧壁上。

蒸发电源4、流量阀5、温控器6、真空计7、残余气体分析仪8和膜厚仪9都与控制单元10连接。

本实用新型适用于镜片的防指纹光学薄膜制作加工。本实用新型使用时，配合图2所示，具体参数及步骤如下：

一、光学膜镀制后的冷却：先将镜片11在真空室腔体1中完成多层膜或者ar等光学镀膜，在完成光学膜沉积后，控制单元10控制气体精密流量阀5开启，充入纯度为99.999％的高纯度氩气(惰性气体)，流量设置为60sccm，使镜片11表面及真空室腔体1温度降低，此步骤可通过观察真空室腔体1上的温控器6显示的温度，控制单元10根据温控器6的信息控制流量阀5开启，来实现降温过程，利用惰性气体对使腔体内温度降低至适合于镀防指纹膜，避免膜料有效成份裂解。

二、阻隔材料无效成份：当真空室腔体1温度降至45℃时，控制单元10会关闭流量阀5开关，同时开启残余气体分析仪8，检测真空室腔体1内水蒸气含量是否达到0.32％，是否达到镀膜要求。如果达到要求，控制单元10控制开启蒸发电源4及膜厚仪9，利用响应蒸发电源4和膜厚仪9组建的反馈网络来监控防指纹膜料的蒸发进程。当真空计7显示的真空度达到0.005pa时，蒸发电源4开启电压档，系统缓慢加电流至120a，同时膜厚仪9检测蒸发速率是否显示为0。持续1分钟后，膜厚仪9提醒膜料中无效成分分解完成。这里，控制单元10会根据阻隔参数的情况来判定是否完成材料中无效成份阻隔，对真空室腔体1中的非有效物质含量进行控制，排除真空室腔体1中的非有效物质，避免非有效物质在镀膜时与有效物质一起沉积在产品表面而造成防指纹膜的机械强度不够。

三、防指纹有效成分的沉积：当材料无效成分阻隔完成后，就会打开蒸发源14的挡板18，使材料的有效成份能够很好地沉积在镜片11表面，同时，蒸发电源4开始给防指纹材料加电流至180a，控制单元10会根据膜厚仪9的反馈控制蒸发电源4，调整电流大小，使蒸发速率维持在0.45nm/sec。材料沉积35秒后，膜厚仪9上会显示15nm的厚度。防指纹膜料蒸发过程中，控制单元10会根据膜厚仪9提供的参数，来调整蒸发速率的平稳程度，自动调整蒸发电源4的电流参数。

四、防指纹膜层沉积完成：膜厚仪9显示达到要求的沉积厚度之后，控制单元10会自动发出指令关闭蒸发电源4及膜厚仪9。同时再次启用流量阀5控制高纯氩气流量，使镜片11及真空室腔体1表面温度降至35℃后，控制单元10关闭所有监测仪器，对真空室腔体1充入空气，最后取出成品，这样，在镜片11表面就形成了致密的、硬质的防指纹光学薄膜。

以上所述仅为本实用新型的实施示例，并非对本实用新型保护范围的限制。应当指出，本领域的技术人员在阅读完本说明书后，依本案的设计思路所做的等同变化，均落入本案的保护范围。