CN104007490A - 一种采用两种镀膜材料的光学增透膜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光学增透膜设计技术领域，尤其涉及一种采用两种镀膜材料的光学增透膜，采用四层膜设计，且只采用Ti3O5和SiO2两种镀膜材料，满足透过率在很宽的波长范围内均较高的设计要求，更能有效地减少因膜欠而导致镜片边缘发红的现象，同时仍可以稳定的保障镜片的绿色外观，并一定程度上增加了光学系统光通量，有利于提高成像质量。
Description
技术领域
本发明涉及光学增透膜设计技术领域，尤其涉及一种采用两种镀膜材料的光学增透膜。
背景技术
在光学元件中，由于元件表面的反射作用而使光能损失，为了减少元件表面的反射损失，常在光学元件表面镀层透明介质薄膜，这种薄膜就叫增透膜。很多应用领域中，增透膜是不可缺少的，否则，无法达到应用的要求，以一个由18块透镜组成的35mm的自动变焦的照相机来说，假定每个玻璃和空气的界面有4%的反射，没有增透的镜头光透过率为27%，镀有一层膜的镜头光透过率为66%，镀多层膜的为85%，由此可见，增透膜能很好的满足应用要求。
目前在较高端近可见光波段的增透膜设计中，多数采用三种以上膜料设计，且大部分为大于四层膜的设计。但是此类增透膜用料种类多，用量大，实际镀膜生产成本较高，而且光通透带较窄，使光学元件的光学性能受到限制。另外，行业客户要求镜片膜色接近绿色，反射率在420到680nm范围内小于0.5%，现有的增透膜也难以满足这些设计要求。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种透过率在很宽的波长范围内均较高且只采用两种镀膜材料的光学增透膜。
为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。
一种采用两种镀膜材料的光学增透膜，包括镜片，镜片上镀有四层膜层，镀膜公式为：G|HLHL|A；其中G为镜片，A为空气，两竖线并无实际意义，竖线之间代表镀膜膜层；H是Ti3O5，L是SiO2；即该四层膜层从上至下依次为第一层SiO2膜层、第二层Ti3O5膜层、第三层SiO2膜层、第四层Ti3O5膜层，其中第一层SiO2膜层为接触空气的表层膜，第四层Ti3O5膜层为紧贴镜片的镜片膜层；
四层膜层的物理总厚度为256.69nm；
每层厚度为：
第四层Ti3O5膜层：13.40nm，
第三层SiO2膜层：28.46nm，
第二层Ti3O5膜层：127.83nm，
第一层SiO2膜层：87nm。
实际生产所测得Ti3O5和SiO2折射率分别为2.091、1.445，镜片折射率为1.534，中心波长为550nm，入射角为0°到40°。
本发明的有益效果为：本发明所述的一种采用两种镀膜材料的光学增透膜，采用四层膜设计，且只采用Ti3O5和SiO2两种镀膜材料，满足透过率在很宽的波长范围内均较高的设计要求，更能有效地减少因膜欠而导致镜片边缘发红的现象，同时仍可以稳定的保障镜片的绿色外观，并一定程度上增加了光学系统光通量，有利于提高成像质量。
附图说明
下面利用附图来对本发明进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
图1为本发明的膜层结构示意图。
图2为本发明的反射曲线图。
图3为本发明的膜层受工艺波动的敏感度示意图。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明。
如图1至图3所示，一种采用两种镀膜材料的光学增透膜，包括镜片，镜片上镀有四层膜层，镀膜公式为：G|HLHL|A；其中G为镜片，A为空气，两竖线并无实际意义，竖线之间代表镀膜膜层；H是Ti3O5，L是SiO2；即该四层膜层从上至下依次为第一层SiO2膜层、第二层Ti3O5膜层、第三层SiO2膜层、第四层Ti3O5膜层，其中第一层SiO2膜层为接触空气的表层膜，第四层Ti3O5膜层为紧贴镜片的镜片膜层；
四层膜层的物理总厚度为256.69nm；
每层厚度为：
第四层Ti3O5膜层：13.40nm，
第三层SiO2膜层：28.46nm，
第二层Ti3O5膜层：127.83nm，
第一层SiO2膜层：87nm。
上述一种采用两种镀膜材料的光学增透膜，所用高折射率为Ti3O5，牢固，且在可见光和近红外区呈透明，相比TiO2等氧化物，在镀膜过程中，氧含量不变，能够得到稳定的折射率。所用低折射率材料为SiO2，是唯一例外的分解很小的材料，光吸收小，抗磨耐腐蚀，相比于常用的MgF2，产生的应力更小，膜层牢固，且成本相对较低。实际生产所测得Ti3O5和SiO2折射率分别为2.091、1.445，镜片折射率为1.534，中心波长为550nm，入射角为0°到40°。
从图2可看出本发明所述一种采用两种镀膜材料的光学增透膜具有以下优点：
1）因客户要求产品膜色接近绿色，而此膜系的反射率极大值在540左右，处在绿色波段中心略偏长波的位置，比反射极大值位于绿色波段中心的膜系，更能有效地减少因膜欠而导致镜片边缘发红的现象，同时仍可以稳定的保障镜片的绿色外观；
2）镜头系统本身对膜系的要求是在420—680nm范围内，反射率小于1。此膜系反射率小于1的波段为402～728nm，比要求标准的波段(420—680nm)宽许多，即代表新膜系反射率受工艺波动的影响会小许多；
3）反射率极大值在0.4%左右，比要求标准的1%低很多，一定程度上增加了光学系统光通量，有利于提高成像质量。
图3的纵轴数据代表膜层受工艺波动的敏感度，数据越高，敏感度越高；横轴为膜层数（第几层膜的意思），比如横轴上的4代表第四层膜，图3可看出本发明所述一种采用两种镀膜材料的光学增透膜具有以下优点：
1）大多数的薄膜的最高敏感度在30以上，我们的膜系最高敏感度低于17，所以工艺整体的稳定性、重复性非常好，适合大规模生产；
2）镀膜材料种类少，膜层少均可以减少坩埚旋转换料所用的时间，以及镀膜所用的时间，且膜料用料较少，很大程度上节约成本。
综上所述，本发明所述的一种采用两种镀膜材料的光学增透膜，采用四层膜设计，且只采用Ti3O5和SiO2两种镀膜材料，满足透过率在很宽的波长范围内均较高的设计要求，更能有效地减少因膜欠而导致镜片边缘发红的现象，同时仍可以稳定的保障镜片的绿色外观，并一定程度上增加了光学系统光通量，有利于提高成像质量。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (2)
1.一种采用两种镀膜材料的光学增透膜，包括镜片，其特征在于：镜片上镀有四层膜层，镀膜公式为：G|HLHL|A；其中G为镜片，A为空气，两竖线并无实际意义，竖线之间代表镀膜膜层；H是Ti3O5，L是SiO2；即该四层膜层从上至下依次为第一层SiO2膜层、第二层Ti3O5膜层、第三层SiO2膜层、第四层Ti3O5膜层，其中第一层SiO2膜层为接触空气的表层膜，第四层Ti3O5膜层为紧贴镜片的镜片膜层；
四层膜层的物理总厚度为256.69nm；
每层厚度：
第四层Ti3O5膜层：13.40nm，
第三层SiO2膜层：28.46nm，
第二层Ti3O5膜层：127.83nm，
第一层SiO2膜层：87nm。
2.根据权利要求1所述的一种采用两种镀膜材料的光学增透膜，其特征在于：实际生产所测得Ti3O5和SiO2折射率分别为2.091、1.445，镜片折射率为1.534，中心波长为550nm，入射角为0°到40°。
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