AR膜你知多少?本文**解讀,了解學(xué)習(xí)必看
AR膜你知多少?本文**解讀,了解學(xué)習(xí)必看
導(dǎo)讀
AR膜稱為減反射膜,或者又稱增透膜,它是目前應(yīng)用*廣、產(chǎn)量*大的一種光學(xué)薄膜,至今仍是光學(xué)薄膜技術(shù)中重要的研究課題。那你對AR膜了解多少?下面小編就跟大家了一下AR膜的那些事!
01
AR膜介紹
主要功能
減少或消除
透鏡、棱鏡、平面鏡等
光學(xué)表面的反射光
從而增加這些元件的透光量
在很多應(yīng)用領(lǐng)域中
AR膜是不可缺少的
否則
無法達到應(yīng)用的要求
以照相機為例
(由18塊透鏡組成的35mm的自動變焦照相機)
假定
每個玻璃和空氣的界面有
4%
的反射
沒有增透的鏡頭光透過率為
27%
鍍有一層膜
(剩余的反射為1.3%)
鏡頭光透過率為
66%
鍍多層膜
(剩余的反射為0.5%)
鏡頭光透過率為
85%
01
02
AR膜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
03
AR膜增透原理
先了解
光的波粒二相性
從微觀上既可以把光理解成一種波、又可以把他理解成一束高速運動的粒子
增透膜的原理
是把光當(dāng)成一種波來考慮的
因為
光波和機械波一樣也具有干涉的性質(zhì)
在鏡頭前面涂上一層增透膜 (一般是"氟化鈣",微溶于水) , 如果膜的厚度等于紅光(注意:這里說的是紅光)在增透膜中波長的四分之一時,那么在這層膜的兩側(cè)反射回去的紅光就會發(fā)生干涉,從而相互抵消,你在鏡頭前將看不到一點反光,因為這束紅光已經(jīng)全部穿過鏡頭了。
為什么我從來沒有看到?jīng)]有反光的鏡頭? 原因很簡單,因為可見光有“紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫”七種顏色,而膜的厚度是唯壹的,所以只能照顧到一種顏色的光讓它完全進入鏡頭,一般情況下都是讓綠光全部進入的,這種情況下,你在可見光中看到的鏡頭反光其顏色就是藍紫色,因為這反射光中已經(jīng)沒有了綠光。膜的厚度也可以根據(jù)鏡頭的色彩特性來決定。
04
AR膜分類
- 單層減反膜
理想的單層減反膜的條件是:
膜層的光學(xué)厚度為1/4波長
其折射率為入射介質(zhì)和基片折射率乘積的平方根,在可見區(qū),使用得*普遍的是折射率為1.52左右的冕牌玻璃。根據(jù)上面理論計算,其理想的增透膜的折射率為1.23,但現(xiàn)能利用的薄膜的*低折射率是1.28(MgF2)。
單層AR 膜的兩個主要的缺陷:
對于常用的玻璃基底,很難實現(xiàn)零反射
只能實現(xiàn)單一波長零反射,色中性差
- 多層減反膜
在薄膜上鍍兩層以上反射材料的稱為多層AR 膜,多層比單層有更好的性能,如下圖,左邊是單層AR 膜,右邊是多層AR 膜。
05
AR膜用途
望遠鏡
眼鏡
數(shù)字相機鏡頭
LCD投影系統(tǒng)
光學(xué)窗口
保護鏡
筆記本
電腦
手機
電視
眼鏡
觸摸屏
等
06
AR膜使用原料
光學(xué)增透膜的研制
不僅要考慮它的
透射率
而且還要考慮它的
硬度、耐熱、耐寒性
與玻璃等光體的接合力度
耐光照射性
吸熱強度
等因素
能滿足這么多條件的材料可想而知是很困難的
根據(jù)適合不同的需求,目前人們發(fā)現(xiàn)、常用的材料有氟化鎂、二氧化鈦、二氧化硅、三氧化二鋁、二氧化鋯 、ZnSe、ZnS陶瓷紅外光紅外增透膜、乙烯基倍半硅氧烷雜化膜等。
由于一般光學(xué)介質(zhì)都是玻璃,并在空氣中使用,那增透膜的折射率應(yīng)接近1.23?,F(xiàn)實中折射率小于氟化鎂(折射率為1.38)的鍍膜材料很少見,而且像氟化鎂那樣很好的滿足各種條件的材料更是**。因此,現(xiàn)在一般都用氟化鎂鍍制增透膜。
雖然金剛石是迄今為止自然界中性能*優(yōu)良的材料,但是存在工藝條件過于苛刻和成本高的問題。目前,大規(guī)模的使用金剛石薄膜的條件還不具備。通過人們對增透膜的不斷發(fā)展和研究,相信會有比金剛石更為合適的材料被我們所發(fā)現(xiàn)利用,或者金剛石被大規(guī)模的使用。
07
AR膜加工方法
隨著增透膜的不斷開發(fā)和研究,光學(xué)增透膜的鍍膜技術(shù)也在不斷的發(fā)展。光學(xué)增透膜的厚度要控制在可見光波長1/4的數(shù)量級上,增透膜的均勻度的要求也非常的苛刻。盡管如此,在人們的不懈探索中,還是掌握了不少行之有效、先進的鍍膜技術(shù)。
目前
常用的鍍膜方法
真空蒸鍍、化學(xué)氣相沉積、溶膠凝膠鍍膜
三者相比較,溶膠—凝膠鍍膜設(shè)備簡單、能在常溫常壓下操作、膜層均勻性高、微觀結(jié)構(gòu)可控,適于不同形狀、尺寸的基片、能通過控制配方、制備工藝得到高激光破壞閾值的光學(xué)薄膜,已成為高功率激光薄膜的*具競爭力的制備方法之一。
常用四分之一波長的薄膜,并沒有使透射光的光強達到*大,也就是說沒有使反射光達到*弱。主要是要增透的光往往不是單色的,而是有一定的頻寬,而對于一個增透膜只對某一波長的單色光有完全增透的作用。
因此可以通過多層鍍膜技術(shù)來改善增透效果,同時也增加了透射光的線寬波長,也就是頻寬。隨著人們對增透膜的應(yīng)用和發(fā)展,有人設(shè)想為細小的光纖進行鍍膜,由此可見這需要多么精密的鍍膜技術(shù)。
總之
“AR 膜生產(chǎn)的三種工藝有真空蒸鍍、化學(xué)起相沉積和溶膠—凝膠鍍膜,就目前來說,涂膠線的設(shè)備無法生產(chǎn),但是我們可以用涂布PSA、覆合離型膜、覆合保護層等工序制備。”
上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件?的高科技企業(yè),公司成立2005年,專業(yè)的光電鍍膜公司,公司產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工;光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn),為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。
采用德國薄膜制備工藝,形成了一套具有嚴格工藝標(biāo)準(zhǔn)的閉環(huán)式流程技術(shù)制備體系,能夠制備各種超高性能光學(xué)薄膜,包括紅外薄膜、增透膜,ARcoating, 激光薄膜、特種薄膜、紫外薄膜、x射線薄膜,應(yīng)用領(lǐng)域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫(yī)用激光器、紅外制導(dǎo)、面部識別、VR/AR應(yīng)用,博物館,低反射櫥窗玻璃,畫框等。