专利名称：一种基片光学特性的在线膜厚直接监测系统及方法
技术领域：
本发明涉及光学领域，尤指一种基片光学特性的在线膜厚直接监测系统及方法。
背景技术：
获得均勻膜层厚度是镀膜基片的光学特性具有一致性、重复性和高质量的重要保证。而影响膜层厚度均勻性的主要因素是蒸发源发射特性和蒸发源与被镀工件的相对位置。蒸发源蒸发的材料分子呈辐射形射向被镀工件，使得工件与工件之间以及工件内各处获得蒸发分子概率不同，从而形成厚度分布不均勻的薄膜。一般的解决办法是采用旋转卡具和在真空室内增设膜层厚度调节板。目前使用的膜厚监测系统，如中国专利200710053938. X，监控片固定在旋转卡具的中心位置，测量工件镀制膜厚时通过监测监控片的镀制膜厚来间接得出旋转卡具上所有工件的镀制膜厚。此种方法有以下缺点
一、监控片固定于旋转卡具的中心位置，旋转卡具和膜层厚度调节板对其没有调节作用，使得监控片与工件在镀制膜层厚度上会有比较大的差异，使实际得到的工件镀膜厚度与所需镀膜厚度相差很大，影响镀制膜厚的准确度。二、间接监测光路由于位于真空室中心位置，容易受到蒸发源的杂散光的干扰，影响信号精度与准确性，也会影响镀制膜厚的准确度。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种直接监测产品光学特性的在线膜厚监测方法，避免监测监控片带来的膜厚差异，真正实现产品光学特性所见即所得，提高测量精度。本发明的另一目的在于提供一种基于上述监测方法的在线膜厚监测系统。为实现上述目的，本发明的基片光学特性的在线膜厚直接监测方法，具体为首先，在基片的镀膜过程中光源垂直照射在接近旋转卡具中心的外侧放置的监测基片上，通过光接收器采集反射或透射的光信号，并根据采集到的光信号得到基片的镀制膜厚；其次， 将监测到的膜厚与所需膜厚进行比较，根据比较结果控制是否继续镀制；再次，重复上述步骤直至监测基片上膜层镀制完毕。进一步，所述光源可以设置在镀膜机的真空室内，通过光源固定支架支撑；或者， 所述光源设置在镀膜机的真空室外，并将光源发出的光线由光纤引入至真空室内；或者，在所述真空室上设置透视窗将所述光源发出的光线自透视窗引入。进一步，所述光源固定支架可以调节其上固定的光源照射在监测基片上的光线入射角度。进一步，所述旋转卡具旋转一周后，控制所述光接收器采集所述光信号或者所述光接收器实时采集所述光信号。基于上述方法的基片光学特性的在线膜厚直接监测系统，包括光源、真空室、蒸发源、光接收器、主控系统和旋转卡具，其特征在于，所述光源照射在接近旋转卡具中心的外侧固定的监测基片上，通过光接收器采集反射或透射的光信号传送至主控系统处理得到
镀膜厚度。进一步，所述光源可以设置在镀膜机的真空室内，通过光源固定支架支撑；或者， 所述光源设置在镀膜机的真空室外，并将光源发出的光线由光纤引入至真空室内；或者，在所述真空室上设置透视窗将所述光源发出的光线自透视窗引入。进一步，所述光源固定支架可以调节其上固定的光源照射在监测基片上的光线入射角度。进一步，所述监测系统还包括触发发送装置和触发接收装置，所述触发接收装置设置在所述真空室侧壁上并与所述主控系统相连，所述触发发送装置设置在所述旋转卡具上，当所述触发发送装置移动到与所述触发接收装置相对位置后，触发接收装置收到触发发送装置发出的触发信号，通过与其相连的主控系统控制所述光接收器采集所述光信号。进一步，所述旋转卡具旋转一周后，控制所述光接收器采集所述光信号或者所述光接收器实时采集所述光信号。本发明直接监测接近旋转卡具中心的外侧放置的工件，在镀膜过程中此处设置的工件可以随旋转卡具一起转动，此处工件的镀制膜厚与旋转卡具上其他位置工件的镀制膜厚基本相同，在镀制过程中可以克服现有的膜层监测方法的缺陷，使膜厚镀制控制更为方便、简单，从而得到高质量的光学产品。
图1为本发明监测系统的主视图； 图2为本发明监测系统的俯视图。
具体实施例方式
如图1和2所示，本发明的基片光学特性的在线膜厚直接监测系统，包括真空室1、 蒸发源2、光源7、光接收器11、主控系统14和旋转卡具5，旋转卡具5上固定有多个基片4， 光源7通过光源固定支架6支撑固定在真空室1中，旋转卡具5可绕转轴3转动，膜层厚度调节板8设置在光源固定支架6的上部，其上设置有透光孔9，光源7固定在光源固定支架 6上，光源7发出的光线通过透光孔9照射在旋转卡具5中心外侧的监测基片上，监测基片为与旋转卡具5其它位置放置的镀制工件4相同的工件，监测基片放置在旋转卡具5上光孔10上，光源7发出的光线可以依次经过透光孔9和光孔10无遮挡的照射在监测基片上。 光源固定支架6和膜层厚度调节板8分别铰接安装在真空室1的侧壁上，通过调整光源固定支架6和膜层厚度调节板8上下摆动以调整光源7照射在监测基片上的入射角度和旋转卡具上镀制工件4的膜厚一致性。光接收器11设置在与光源7相对侧的真空室1上，用于接收透过监测基片的光线，并将其转换成光信号传送至主控系统14处理得到镀膜厚度。光接收器11接收光线由旋转卡具5上设置的触发发送装置12和真空室1侧壁上设置并与主控系统14相连的触发接收装置13控制。本发明的在线膜厚监测方法的工作流程如下首先，在工件镀膜之前，调节光源固定支架6使光源7能够垂直照射在接近旋转卡具5中心的外侧放置的监测基片上。然后， 对真空室1内抽真空，使其达到膜厚镀制所需真空度，开始工件镀膜。透射至光接收器11 处的光信号由光接收器11采集，采集的光信号被传送至主控系统14经过处理得到工件的镀制膜厚。将监测到的膜厚与所需膜厚进行比较，根据比较结果控制是否继续镀制。重复上述步骤直至监测基片上膜层镀制完毕。光接收器11设定的接收光信号的时间一般为旋转卡具旋转一周后，当触发发送装置12移动到与触发接收装置13相对位置后。该光接收器11接收光信号的时间也可根据实际镀制需要做相应调整。以上实施例光源是设置在真空室中，并且是光线透过监测基片后被光接收器接收。可选择地，光源也可以设置在真空室外，并将光源发出的光线由光纤引入至真空室内； 或者，在真空室上设置透视窗将所述光源发出的光线自透视窗引入。另外，本实施例中的透射测量也可以改为如中国专利200710053938. X所述的反射方式进行膜厚测量，相应地也需要调整光源和镀制工件相对放置位置。需要指出的上述示例只是用于说明本发明，本发明的实施方式并不限于这些示例，本领域技术人员所做出的符合本发明思想的各种具体实施方式
都在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种基片光学特性的在线膜厚直接监测方法，具体为首先，在基片的镀膜过程中，将光源垂直照射在接近旋转卡具中心的外侧放置的监测基片上，通过光接收器采集反射或透射的光信号，并根据采集到的光信号得到基片的镀制膜厚；其次，将监测到的膜厚与所需膜厚进行比较，根据比较结果控制是否继续镀制；再次，重复上述步骤直至监测基片上膜层镀制完毕。
2.如权利要求1所述的基片光学特性的在线膜厚直接监测方法，其特征在于，所述光源可以设置在镀膜机的真空室内，通过光源固定支架支撑；或者，所述光源设置在镀膜机的真空室外，并将光源发出的光线由光纤引入至真空室内；或者，在所述真空室上设置透视窗将所述光源发出的光线自透视窗引入。
3.如权利要求2所述的基片光学特性的在线膜厚直接监测方法，其特征在于，所述光源固定支架可以调节其上固定的光源照射在监测基片上的光线入射角度。
4.如权利要求1所述的基片光学特性的在线膜厚直接监测方法，其特征在于，所述旋转卡具旋转一周后，控制所述光接收器采集所述光信号或者所述光接收器实时采集所述光信号。
5.一种基于如权利要求1-4任一所述方法的基片光学特性的在线膜厚直接监测系统， 包括光源、真空室、蒸发源、光接收器、主控系统和旋转卡具，其特征在于，所述光源照射在接近旋转卡具中心的外侧固定的监测基片上，通过光接收器采集反射或透射的光信号传送至主控系统处理得到镀膜厚度。
6.如权利要求5所述的基片光学特性的在线膜厚直接监测系统，其特征在于，所述光源可以设置在镀膜机的真空室内，通过光源固定支架支撑；或者，所述光源设置在镀膜机的真空室外，并将光源发出的光线由光纤引入至真空室内；或者，在所述真空室上设置透视窗将所述光源发出的光线自透视窗引入。
7.如权利要求6所述的基片光学特性的在线膜厚直接监测系统，其特征在于，所述光源固定支架可以调节其上固定的光源照射在监测基片上的光线入射角度。
8.如权利要求5所述的基片光学特性的在线膜厚直接监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括触发发送装置和触发接收装置，所述触发接收装置设置在所述真空室侧壁上并与所述主控系统相连，所述触发发送装置设置在所述旋转卡具上，当所述触发发送装置移动到与所述触发接收装置相对位置后，触发接收装置收到触发发送装置发出的触发信号，通过与其相连的主控系统控制所述光接收器采集所述光信号。
9.如权利要求5所述的基片光学特性的在线膜厚直接监测系统，其特征在于，所述旋转卡具旋转一周后，控制所述光接收器采集所述光信号或者所述光接收器实时采集所述光信号。
全文摘要
本发明公开了一种基片光学特性的在线膜厚直接监测系统及方法，具体为首先，在基片的镀膜过程中光源垂直照射在接近旋转卡具中心的外侧放置的监测基片上，通过光接收器采集反射或透射的光信号，并根据采集到的光信号得到基片的镀制膜厚；其次，将监测到的膜厚与所需膜厚进行比较，根据比较结果控制是否继续镀制；再次，重复上述步骤直至监测基片上膜层镀制完毕。本发明直接监测接近旋转卡具中心的外侧放置的工件，在镀膜过程中此处设置的工件可以随旋转卡具一起转动，此处工件的镀制膜厚与旋转卡具上其他位置工件的镀制膜厚基本相同，在镀制过程中可以克服现有的膜层监测方法的缺陷，使膜厚镀制控制更为方便、简单，从而得到高质量的光学产品。
文档编号C23C14/52GK102517559SQ201110446270
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者卢维强, 张智广, 徐志根, 范文生, 贾秋平 申请人:北京奥博泰科技有限公司