專利名稱：一種基片光學特性的在線膜厚直接監測系統及方法
技術領域：
本發明涉及光學領域，尤指一種基片光學特性的在線膜厚直接監測系統及方法。
背景技術：
獲得均勻膜層厚度是鍍膜基片的光學特性具有一致性、重復性和高質量的重要保證。而影響膜層厚度均勻性的主要因素是蒸發源發射特性和蒸發源與被鍍工件的相對位置。蒸發源蒸發的材料分子呈輻射形射向被鍍工件，使得工件與工件之間以及工件內各處獲得蒸發分子概率不同，從而形成厚度分布不均勻的薄膜。一般的解決辦法是采用旋轉卡具和在真空室內增設膜層厚度調節板。目前使用的膜厚監測系統，如中國專利200710053938. X，監控片固定在旋轉卡具的中心位置，測量工件鍍制膜厚時通過監測監控片的鍍制膜厚來間接得出旋轉卡具上所有工件的鍍制膜厚。此種方法有以下缺點
一、監控片固定于旋轉卡具的中心位置，旋轉卡具和膜層厚度調節板對其沒有調節作用，使得監控片與工件在鍍制膜層厚度上會有比較大的差異，使實際得到的工件鍍膜厚度與所需鍍膜厚度相差很大，影響鍍制膜厚的準確度。二、間接監測光路由于位于真空室中心位置，容易受到蒸發源的雜散光的干擾，影響信號精度與準確性，也會影響鍍制膜厚的準確度。
發明內容
針對現有技術存在的問題，本發明的目的之一在于提供一種直接監測產品光學特性的在線膜厚監測方法，避免監測監控片帶來的膜厚差異，真正實現產品光學特性所見即所得，提高測量精度。本發明的另一目的在于提供一種基于上述監測方法的在線膜厚監測系統。為實現上述目的，本發明的基片光學特性的在線膜厚直接監測方法，具體為首先，在基片的鍍膜過程中光源垂直照射在接近旋轉卡具中心的外側放置的監測基片上，通過光接收器采集反射或透射的光信號，并根據采集到的光信號得到基片的鍍制膜厚；其次， 將監測到的膜厚與所需膜厚進行比較，根據比較結果控制是否繼續鍍制；再次，重復上述步驟直至監測基片上膜層鍍制完畢。進一步，所述光源可以設置在鍍膜機的真空室內，通過光源固定支架支撐；或者， 所述光源設置在鍍膜機的真空室外，并將光源發出的光線由光纖引入至真空室內；或者，在所述真空室上設置透視窗將所述光源發出的光線自透視窗引入。進一步，所述光源固定支架可以調節其上固定的光源照射在監測基片上的光線入射角度。進一步，所述旋轉卡具旋轉一周后，控制所述光接收器采集所述光信號或者所述光接收器實時采集所述光信號。基于上述方法的基片光學特性的在線膜厚直接監測系統，包括光源、真空室、蒸發源、光接收器、主控系統和旋轉卡具，其特征在于，所述光源照射在接近旋轉卡具中心的外側固定的監測基片上，通過光接收器采集反射或透射的光信號傳送至主控系統處理得到
鍍膜厚度。進一步，所述光源可以設置在鍍膜機的真空室內，通過光源固定支架支撐；或者， 所述光源設置在鍍膜機的真空室外，并將光源發出的光線由光纖引入至真空室內；或者，在所述真空室上設置透視窗將所述光源發出的光線自透視窗引入。進一步，所述光源固定支架可以調節其上固定的光源照射在監測基片上的光線入射角度。進一步，所述監測系統還包括觸發發送裝置和觸發接收裝置，所述觸發接收裝置設置在所述真空室側壁上并與所述主控系統相連，所述觸發發送裝置設置在所述旋轉卡具上，當所述觸發發送裝置移動到與所述觸發接收裝置相對位置后，觸發接收裝置收到觸發發送裝置發出的觸發信號，通過與其相連的主控系統控制所述光接收器采集所述光信號。進一步，所述旋轉卡具旋轉一周后，控制所述光接收器采集所述光信號或者所述光接收器實時采集所述光信號。本發明直接監測接近旋轉卡具中心的外側放置的工件，在鍍膜過程中此處設置的工件可以隨旋轉卡具一起轉動，此處工件的鍍制膜厚與旋轉卡具上其他位置工件的鍍制膜厚基本相同，在鍍制過程中可以克服現有的膜層監測方法的缺陷，使膜厚鍍制控制更為方便、簡單，從而得到高質量的光學產品。
圖1為本發明監測系統的主視圖； 圖2為本發明監測系統的俯視圖。
具體實施例方式
如圖1和2所示，本發明的基片光學特性的在線膜厚直接監測系統，包括真空室1、 蒸發源2、光源7、光接收器11、主控系統14和旋轉卡具5，旋轉卡具5上固定有多個基片4， 光源7通過光源固定支架6支撐固定在真空室1中，旋轉卡具5可繞轉軸3轉動，膜層厚度調節板8設置在光源固定支架6的上部，其上設置有透光孔9，光源7固定在光源固定支架 6上，光源7發出的光線通過透光孔9照射在旋轉卡具5中心外側的監測基片上，監測基片為與旋轉卡具5其它位置放置的鍍制工件4相同的工件，監測基片放置在旋轉卡具5上光孔10上，光源7發出的光線可以依次經過透光孔9和光孔10無遮擋的照射在監測基片上。 光源固定支架6和膜層厚度調節板8分別鉸接安裝在真空室1的側壁上，通過調整光源固定支架6和膜層厚度調節板8上下擺動以調整光源7照射在監測基片上的入射角度和旋轉卡具上鍍制工件4的膜厚一致性。光接收器11設置在與光源7相對側的真空室1上，用于接收透過監測基片的光線，并將其轉換成光信號傳送至主控系統14處理得到鍍膜厚度。光接收器11接收光線由旋轉卡具5上設置的觸發發送裝置12和真空室1側壁上設置并與主控系統14相連的觸發接收裝置13控制。本發明的在線膜厚監測方法的工作流程如下首先，在工件鍍膜之前，調節光源固定支架6使光源7能夠垂直照射在接近旋轉卡具5中心的外側放置的監測基片上。然后， 對真空室1內抽真空，使其達到膜厚鍍制所需真空度，開始工件鍍膜。透射至光接收器11 處的光信號由光接收器11采集，采集的光信號被傳送至主控系統14經過處理得到工件的鍍制膜厚。將監測到的膜厚與所需膜厚進行比較，根據比較結果控制是否繼續鍍制。重復上述步驟直至監測基片上膜層鍍制完畢。光接收器11設定的接收光信號的時間一般為旋轉卡具旋轉一周后，當觸發發送裝置12移動到與觸發接收裝置13相對位置后。該光接收器11接收光信號的時間也可根據實際鍍制需要做相應調整。以上實施例光源是設置在真空室中，并且是光線透過監測基片后被光接收器接收。可選擇地，光源也可以設置在真空室外，并將光源發出的光線由光纖引入至真空室內； 或者，在真空室上設置透視窗將所述光源發出的光線自透視窗引入。另外，本實施例中的透射測量也可以改為如中國專利200710053938. X所述的反射方式進行膜厚測量，相應地也需要調整光源和鍍制工件相對放置位置。需要指出的上述示例只是用于說明本發明，本發明的實施方式并不限于這些示例，本領域技術人員所做出的符合本發明思想的各種具體實施方式
都在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種基片光學特性的在線膜厚直接監測方法，具體為首先，在基片的鍍膜過程中，將光源垂直照射在接近旋轉卡具中心的外側放置的監測基片上，通過光接收器采集反射或透射的光信號，并根據采集到的光信號得到基片的鍍制膜厚；其次，將監測到的膜厚與所需膜厚進行比較，根據比較結果控制是否繼續鍍制；再次，重復上述步驟直至監測基片上膜層鍍制完畢。
2.如權利要求1所述的基片光學特性的在線膜厚直接監測方法，其特征在于，所述光源可以設置在鍍膜機的真空室內，通過光源固定支架支撐；或者，所述光源設置在鍍膜機的真空室外，并將光源發出的光線由光纖引入至真空室內；或者，在所述真空室上設置透視窗將所述光源發出的光線自透視窗引入。
3.如權利要求2所述的基片光學特性的在線膜厚直接監測方法，其特征在于，所述光源固定支架可以調節其上固定的光源照射在監測基片上的光線入射角度。
4.如權利要求1所述的基片光學特性的在線膜厚直接監測方法，其特征在于，所述旋轉卡具旋轉一周后，控制所述光接收器采集所述光信號或者所述光接收器實時采集所述光信號。
5.一種基于如權利要求1-4任一所述方法的基片光學特性的在線膜厚直接監測系統， 包括光源、真空室、蒸發源、光接收器、主控系統和旋轉卡具，其特征在于，所述光源照射在接近旋轉卡具中心的外側固定的監測基片上，通過光接收器采集反射或透射的光信號傳送至主控系統處理得到鍍膜厚度。
6.如權利要求5所述的基片光學特性的在線膜厚直接監測系統，其特征在于，所述光源可以設置在鍍膜機的真空室內，通過光源固定支架支撐；或者，所述光源設置在鍍膜機的真空室外，并將光源發出的光線由光纖引入至真空室內；或者，在所述真空室上設置透視窗將所述光源發出的光線自透視窗引入。
7.如權利要求6所述的基片光學特性的在線膜厚直接監測系統，其特征在于，所述光源固定支架可以調節其上固定的光源照射在監測基片上的光線入射角度。
8.如權利要求5所述的基片光學特性的在線膜厚直接監測系統，其特征在于，所述監測系統還包括觸發發送裝置和觸發接收裝置，所述觸發接收裝置設置在所述真空室側壁上并與所述主控系統相連，所述觸發發送裝置設置在所述旋轉卡具上，當所述觸發發送裝置移動到與所述觸發接收裝置相對位置后，觸發接收裝置收到觸發發送裝置發出的觸發信號，通過與其相連的主控系統控制所述光接收器采集所述光信號。
9.如權利要求5所述的基片光學特性的在線膜厚直接監測系統，其特征在于，所述旋轉卡具旋轉一周后，控制所述光接收器采集所述光信號或者所述光接收器實時采集所述光信號。
全文摘要
本發明公開了一種基片光學特性的在線膜厚直接監測系統及方法，具體為首先，在基片的鍍膜過程中光源垂直照射在接近旋轉卡具中心的外側放置的監測基片上，通過光接收器采集反射或透射的光信號，并根據采集到的光信號得到基片的鍍制膜厚；其次，將監測到的膜厚與所需膜厚進行比較，根據比較結果控制是否繼續鍍制；再次，重復上述步驟直至監測基片上膜層鍍制完畢。本發明直接監測接近旋轉卡具中心的外側放置的工件，在鍍膜過程中此處設置的工件可以隨旋轉卡具一起轉動，此處工件的鍍制膜厚與旋轉卡具上其他位置工件的鍍制膜厚基本相同，在鍍制過程中可以克服現有的膜層監測方法的缺陷，使膜厚鍍制控制更為方便、簡單，從而得到高質量的光學產品。
文檔編號C23C14/52GK102517559SQ201110446270
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月28日 優先權日2011年12月28日
發明者盧維強, 張智廣, 徐志根, 范文生, 賈秋平 申請人:北京奧博泰科技有限公司