JPH02133572A

JPH02133572A - 薄膜形成装置のワーク駆動反転装置

Info

Publication number: JPH02133572A
Application number: JP28723988A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Suzuki; 鈴木　嘉裕
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1988-11-14
Filing date: 1988-11-14
Publication date: 1990-05-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「技術分野」本発明は、真空蒸着装置、スパッタリング装置等、真空
雰囲気中でワークに薄膜を形成才る）じｔに関し、特に
そのワーク保持器を回転させるとともに、ワークの表裏
を反転する装置に関する。

「従来技術およびその問題点」例えば真空蒸着装置においてレンズの表裏にコーティン
グを施す場合、真空容器内でレンズの表裏を反転させる
ことができる機構が望まれる。

表裏の反転の度に、真空容器内の真空を解除すれば、作
業時間が大幅に長くなるからである。そこで従来、真空
容器内でワークの反転を可能とした装置が各種提案され
、実用化されているが、従来装置は一般に構造が複雑で
、高価という問題があった。

「発明の目的」本発明は従って、より簡単な構造で、真空容器内のワー
クの反転ができる装置を得ることを目的とする。また本
発明は、従来装置とは、異なる構造の安価なワーク反転
装置を得ろことを目的とする。

「発明の概要」本発明は、均一な薄膜を得るために、真空容器内でワー
クを回転させる機構を一部利用して、ワークの反転も行
なわせるもので、真空容器内においてワークに薄膜を付
着形成する薄膜形成装置において、真空容器側に駆動軸
を有するワーク駆動反転装置を設け、この駆動軸とワー
ク保持器を着脱する手段を設けるとともに、このワーク
保持器に、ワークを保持するワーク反転板を反転可能に
支持し、さらに駆動軸を、同軸で相対回転可能な反転軸
および駆動軸で構成し、この反転軸と駆動軸を同時に等
速で駆動する手段と、反転軸を駆動軸に対して相対回転
させる手段とを設け、反転軸と駆動軸の等速回転により
ワーク保持器の全体を回転させ、反転軸の駆動軸に対す
る相対回転により、ワーク反転板を反転させるようにし
たことを特徴としている。

「発明の実施例」以下図示実施例について本発明を説明する。第９図は真
空蒸着装置の概念図で、真空容器１１は、着脱可能な蓋
体１２を有し、この蓋体１２にワーク駆動反転装置２０
が支持されている。ワーク（レンズ）Ｗを保持するワー
ク保持器５０は、このワーク駆動反転装置２０の駆動軸
２１の下端に着脱される。真空容器１１は開閉弁１３を
介してバキュームポンプ１４に接続されている。また真
空容器ｌｌ内には、蒸発源であるターゲットを含む蒸発
器１５が設けられている。周知のように、真空容器１１
内を真空にした状態において、この蒸発器１５から蒸発
した物質がワークＷの表面に付着して薄膜を形成する。

第４図ないし第７図は、ワーク保持器５０の詳細を示す
ものである。このワーク保持器５０は、全体として傘状
をしていて、この実施例では、等角度間隔の扇状の８つ
のブロックを有している。

各ブロックには、蒸着開口５１が形成されており、隣り
合う蒸着開口５１の間の陵部の上下に、ワーク反転板５
２の回動中心軸５３を支持する軸受溝５４．５５がそれ
ぞれ形成されている。軸受溝５４はワーク保持器５０の
中心リング５６に形成されている。

ワーク反転板５２は、第７図に示すように、回動中心軸
５３の一側に枠体５８を一体に設けたもので、この枠体
５８の中心開口に、多数のワークＷを保持するワーク保
持板６０が着脱される。このワーク保持板６０に対する
ワークＷの装着は、ワークＷの表裏がともに露出するよ
うに行なわれる。ワーク保持板６０は、枠体５８に予め
一体化して設けても良い。回動中心軸５３と枠体５８と
は、相対回転しないように一体に結合されており、回動
中心軸５３を１８０”回転させると、枠体５８が反転し
てこれに保持されているワークＷの表裏が反転する。そ
して枠体５８は、その回動中心軸５３が軸受溝５４と５
５に保持された状態で１８０°ずつ反転すると、隣り合
う蒸着開口５１上に交互に位置する。

中心リング５６の内側には、第４図、第５図、第８図に
示すように、着脱リング６２が装着される。この着脱リ
ング６２は、中心リング５６の軸受溝５４と同一位置の
軸受溝６３を有し、さらにこの軸受溝６３の上に、同一
センタの位置決め溝６４を有している。この位置決め溝
６４は、ワーク駆動反転装置２０側の駆動軸２１の着脱
位置決めガイドとなるもので、その上端部は、拡径テー
バ面６４ａとなっている。

そしてこの着脱リング６２には、その中心に、ワーク駆
動反転装置２０（駆動軸２１）とのロック部材であるス
フラドボルト６５が固定されている。また回動中心軸５
３は、その内端部がこの着脱リング６２内に突出し、そ
の突出端に、回動伝達軸６６が直角に固着されている。

この回動伝達軸６６は、ワーク反転板５２が蒸着間口５
１上に載った静止状態では、必ず、垂直面内に位置する
ように、回動中心軸５３との固着位置が設定されている
。

ワーク駆動反転装置２０の駆動軸２１は、蒸着中にこの
ワーク保持器５０を回転駆動するとともに、ワークの表
裏反転時には、回動中心軸５３およびワーク反転板５２
に１８０°の回転を与えるものである６その構成を第１
図ないし第３図について説明する。蓋体１２に固定され
たハウジング２２内には、駆動軸２１を構成する、着脱
ロッド２３、この着脱ロッド２３と同軸の反転中空軸２
４および駆動中空軸２５が支持されている。反転中空軸
２４と駆動中空軸２５は相対回転自在であり、着脱ロッ
ド２３は回転を拘束しても、反転中空軸２４とともに回
転しても良い。

６脱ロッド２３は、その軸部周囲に設けた積層皿ばわ２
６によって常時強い力で上昇方向に付勢さねており、ハ
ウジング２２の上部には、この付勢力に抗して着脱ロッ
ド２３を押し下げる着脱シリンダ装置２７が配設されて
いる。着脱ロッド２３の下端部には、第２図に示すよう
に、ボール保持リング２８が一体に設けられており、こ
のボール保持リング２８に穿けた半径方向のテーバ孔２
８ａに、ボール２８ｂが挿入されているウテーパ孔２８
　ａは、ボール２８ｂが内方に抜けるのを防止している
。ボール保持リング２８の下部外周には、駆動中空軸２
５の下端に固定した回転ブロック３０に固定されたボー
ル規制リング２９が位置している。このボール規制リン
グ２９は、着脱ロッド２３の自由状態の上昇位置におい
て、ボール２８ｂと係合して、これをボール保持リング
２８の内方に強制的に突出させる内方フランジ２９ａと
、着脱ロッド２３の下降位置において、ボール２８ｂを
外方に逃がす大径部２９ｂを有している。

反転中空軸２４の下部には、反転ギヤ３１が固定されて
いる。この反転ギヤ３１は、回転ブロック３０に支持し
たベベルギヤ３２と噛み合っている。ベベルギヤ３２は
、この実施例では、ワーク保持器５０の回動中心軸５３
の位置に対応させて等角度間隔で８個設けられており、
このベベルギヤ３２の先端に、直径方向の回転伝達１Ｊ
３２ａが形成されている。３３は、ベベルギヤ３２に形
成した環状溝３２１）と係合してその脱落を防止する脱
落防止ビンである。

そして回転ブロック３０には、この回転伝達溝３２ａと
位置を合致させて、進入溝３０ａが形成されており、さ
らにこの進入溝３０ａの上部に、ワーク保持器５０の位
置決め溝６４にそれぞれ嵌まる位置決め駒３４が固定さ
れている。

この反転中空軸２４と駆動中空軸２５の上部には、第１
図に示すように、それぞれキー２４ａ、２５ａを介して
ウオームボイル３６．３７が固定さねでいる。このウオ
ームホイル３６と３７は、それぞれ軸３８ａ、３９ａに
支持さねたウオーム３８．３９と噛み合っており、軸３
８ａ、３９ａにはそれぞれ、別の平歯車４０．４１が固
定さねている。そし、てこの平歯車４０と４１は、アイ
ドルギヤ４２を介して噛み合っている。軸３８１１は、
モータ４３、プーリ４４およびベルト４５を介して回転
駆動されるものであり、軸３８ａが回転すると、上記駆
動へにより、ウオーム３８と３９が一体に回転する。そ
して両者の回転速度は１反転中空軸２４と駆動中空軸２
５に相対回転を生じさせないように設定されているゆそ
してウオーム３８と３９のうち、ウオーム３９は軸３９
ａに固定されているが、ウォ・−ム３８は軸３８ａに対
して例えばスプライン嵌合していて、軸方向に移動可能
である。つ１−ム３８は、軸４６と一体の移動ケーシン
グ４７にその両端を支持されており、軸４６が軸方向に
移動すると、軸３８ａに沿って移動する。軸４６の移動
力は、反転シリンダ装置４８によって与えられ、かつそ
の移動距離は、ストッパ４９ａ、４９ｂによって規制さ
れる。この軸４Ｇの移動距離、つまリウォーム３８の軸
方向移動距離は、モータ４３を停止した状態において、
ベベルギヤ３２が１８０°回転する距離に設定されてい
る。ずなわちウオーム３８が軸方向に移動すると、これ
ど噛み合っているウオームボイル３６を介１−で反転中
空軸２４が回転し、反転中空軸２４の下端の反転ギヤ３
１がベベルギヤ３２を回転させるが、このベベルギヤ３
２の回転角が１８０６となるように、軸４６の移動距離
が設定されている。

上記構成の本装置は次のように作動する。真空容器１１
の蓋体１２を開けた状態において、ワーク保持器５０を
駆動軸２１の直下に位置させ、その着脱リング６２内に
回転ブロック３０を嵌める。この際、着脱リング６２の
位置決め満６４内に、回転ブロック３０の位置決め駒３
４を進入させると、両者の位置決めがされ、回動中心軸
５３と進入溝３０ａ（回転伝達溝３２ａ）の位置が合致
する。従って、回動中心軸５３の上端の回動伝達軸６６
は、進入溝３０ａから回転伝達溝３２ａ内に進入する。

また着脱リング６２の中心のスタッドボルト６５は、着
脱ロッド２３下端のボール保持リング２８内に進入する
。着脱ロッド２３は、このとき着脱シリンダ装置２７の
ピストンロッド２７ａによって押圧下降され、その結果
、ボール２８ｂは大径部２９ｂに係合して後退するので
、スタッドボルト６５のボール保持リング２８内への進
入を妨げない（第２図右手図）。着脱シリンダ装置２７
は、その後、ピストンロッド２７ａを上昇させる。する
と、着脱ロッド２３およびボール保持リング２８は積Ｍ
皿ばね２６の力により上昇し、ボール保持リング２８の
ボール２８ｂがボール規制リング２９の内方フランジ２
９ａによって押圧されるため、ボール２８ｂは、内方に
突出し、スタッドボルト６５の大径部６５ａの下部のテ
ーバ部６５ｂと係合する（同左半図）。以上によって、
回転ブロック３０（駆動軸２１）に対するワーク保持器
５０のセツティングが終了する。

ワーク保持器５０には、勿論予めワークＷが所定の方法
で装着されている。

このようにしてワーク保持器５０のセットが終了した蓋
体１２は、真空容器１１上に被せられ、気密に固定され
る。その後、開閉弁１３およびバキュームポンプ１４を
介して内部が脱気され真空状態にされると、蒸発器１５
による蒸着が開始される。この蒸着作業に当たっては、
同時にモータ４３が駆動される。すると、前述の駆動系
により、ウオーム３８．３９が回転し、この回転を受け
るウオームホイル３６．３７が反転中空軸２４（反転ギ
ヤ３１）、駆動中空軸２５（回転ブロック３０）を等速
で回転させ、回転ブロック３０に支持されているワーク
保持器５０が回転する。このワーク保持器５０の回転に
より、これに支持されているワークＷの一面（下面）に
、蒸発器１５による薄膜が均一に付着する。反転ギヤ３
１と回転ブロック３０の回転速度が等しいため、ベベル
ギヤ３２は回転しない。

ワークＷの一面に対する薄膜形成が終了したら、蒸発器
１５およびモータ４３を停止させる。

そしてこの状態において、反転シリンダ装置４８により
、ウオーム３８を軸方向に移動させると、ウオームホイ
ル３６が回転する。このときウオーム３９は回転せず、
よって反転中空軸２４と駆動中空軸２５の間に相対回転
が生じる。つまり、固定状態の回転ブロック３０内にお
いて、反転ギヤ３１が回転し、その結果、ベベルギヤ３
２が回転する。このベベルギヤ３２の回転角度は、軸４
６のフルストロークで前述のように１８０’である。

すると、ベベルギヤ３２の回転伝達溝３２ａ内には、ワ
ーク反転板５２の回動中心軸５３の上端の回動伝達軸６
６が嵌まっているため、回動中心軸５３および枠体５８
が１８０°反転する。この反転は、８個のすべてのワー
ク反転板５２において同時に生じ、従って２各ワ一ク反
転板５２は、それぞれワーク保持器５０のそれ迄載って
いた蒸着開口５１部分の隣りのＭ！開口５１上に載るこ
ととなり、ワークＷの表裏が反転する。

この反転作業が終了したら、再びモータ４３を駆動し、
蒸発器１５によって蒸着作業を行なう。

すると、ワークＷの他方の面（下面）に蒸着される。

このように本発明によると、ワーク保持器５０の回転を
停止させた後１反転シリンダ装置４８によってウオーム
３８を軸方向に一定距離ストロークさせるだけで、ワー
クＷの表裏の反転ができる。ワークＷの表裏の反転を繰
り返し行なう場合には、その都度、ウオーム３８を軸方
向に移動させれば良い。

蒸着作業が終了したら、真空容器１１内に大気を導入し
た後、蓋体１２を外し、着脱シリンダ装置２７のピスト
ンロッド２７ａによって着脱ロッド２３およびボール保
持リング２８を下降させて、回転ブロック３０とワーク
保持器５０とのロックを解く。

「発明の効果」以上のように本発明のワーク反転装置は、真空容器側の
駆動軸を、同軸で相対回転可能な反転軸と駆動軸とから
構成し、この反転軸と駆動軸の等速回転によって、これ
に支持したワーク保持器を回転させ、反転軸と駆動軸の
相対回転により、ワーク保持器のワーク反転板を反転さ
せるようにしたので、構造が簡単で安価なワーク反転装
置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による薄膜形成装置のワーク反転装置の
実施例を示す駆動機横部分の断面図、第２図は第１図の
下部の拡大断面図、第３図は駆動磯横を示す第１図のＩ
ＩＩ　−Ｉｎ線に沿う断面図、第４図は駆動磯構の回転
ブロックとワーク保持器（駆動軸）の係合関係を示す第
５図のＩＶ　−ＩＶ　４．９に沿う断面図、第５図はワ
ーク保持器の半切平面図、第６図は第５図の正面図、第
７図はワーク保持器（駆動軸）に支持されるワーク反転
板単体の平面図、第８図は第４図の■矢視展間図、第９
図は真空蒸着装置の概念図である。１１・・・真空容器、１２・・・蓋体、１３・・・開閉
弁、１４・・・バキエームボンブ、１５・・・蒸発器、
２０・・・ワーク駆動反転装置、２１・・・駆動軸、２
２・・・ハウジング、２３・・・着脱ロッド、２４・・
・反転中空軸、２５・・・駆動中空軸、２６・・・積層
皿ばね、２７・・・着脱シリンダ装置、２８・・・ボー
ル保持リング、２つ・・・ボール規制リング、３０・・
・回転ブロック、３１・・・反転ギヤ、３２・・・ベベ
ルギヤ、３２ａ・・・回転伝達溝、３４・・・位置決め
駒、３６．３７・・・ウオームボイル、３８．３９・・
・ウオーム、４１．４２・・・平歯車、４２・・・アイ
ドルギヤ、４３・・・モータ、４７・・・移動ケーシン
グ、４８・・・反転シリンダ装置、４９ａ、４９ｂ・・
・ストッパ、５０・・・ワーク保持器、５１・・・蒸着
開口、５２・・・ワーク反転板、５３・・回動中心軸、
５４．５５・・・軸受溝、５Ｇ・・・中心ノング、５８
・・・枠体、６０・・・ワーク保持板、６２・・・着脱
リング、６３・・・軸受溝、６４・・・位置決め湾、６
５・・・スタッドボルト、６６・・・回動伝達軸。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）真空容器内においてワークに薄膜を付着形成する
薄膜形成装置において、真空容器側に設けられた、駆動軸を有するワーク駆動反
転装置と；この駆動軸とワーク保持器を着脱する手段と
；このワーク保持器に反転可能に支持された、ワークを
保持するワーク反転板と；上記駆動軸を構成する、同軸
で相対回転可能な反転軸および駆動軸と；この反転軸と
駆動軸を同時に等速で駆動する手段と；反転軸を駆動軸
に対して相対回転させる手段とを備え、反転軸と駆動軸
の等速回転によりワーク保持器の全体を回転させ、反転
軸の駆動軸に対する相対回転により、上記ワーク反転板
を反転させることを特徴とする薄膜形成装置のワーク駆
動反転装置。