CN104536067A - 一种夜视用的远红外蓝宝石视窗保护屏 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种夜视用的远红外蓝宝石视窗保护屏，属于光学设备技术领域。它解决了现有保护屏的镀膜结构无法透过远红外线等技术问题。本夜视用的远红外蓝宝石视窗保护屏，包括一块基板，基板为蓝宝石，基板的侧面上镀有多层膜，多层膜为Ti3O5镀层和SiO2镀层相复合形成，多层膜在可见光420nm-720nm波段实现高透，多层膜在400nm以下波段实现截止，多层膜在近红外720nm-1100nm波段实现截止，多层膜在远红外1100nm以上波段实现高透。本发明具有光学性能稳定且成本比较低，透明度好，形成的镀层成分均匀；能够对不同波段的光线实现选择性截止等优点。
Description
技术领域
本发明属于光学设备技术领域，涉及一种夜视用的远红外蓝宝石视窗保护屏。
背景技术
随着科学技术的迅速发展，视窗保护屏的功能也逐步在提高，夜视功能的出现也提升了光学镀膜的技术要求，需在8-14μm远红外波段实现透过，从而达到夜视功能。另外在材质方面，蓝宝石的表面硬度相对其他材质表面硬度更高，更耐划伤，更适合夜视功能产品野外作业。
相关的技术如专利CN01141694.7所公开的一种能辐射波长4μm～14μm远红外线之保护膜产品，由于某些陶瓷材料在常温下能吸收周围能量而放射波长4～14μm之适量远红外线，此范围之远红外线能被生物体内细胞分子吸收而引起共振与活化。利用此种性质将该等陶瓷材料制浆后以相当薄的方式(μm等级)涂布于某些可挠性(flexible)底材上而形成本发明之产品，用来作为包装材料、保护衬垫等用途，藉已达成对生鲜食品之保鲜、已采收水果之缓熟，以及对生命体之保暖、保育、保健等目的。
该专利虽然也利用涂层实现红外的光学功能，但专利的涂层是用于放出远红外线，但对于远红外线的高透镀膜却没有涉及，无法实现能够透过远红外线的镀膜结构。
发明内容
本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种夜视用的远红外蓝宝石视窗保护屏，本发明所要解决的技术问题是：如何实现蓝宝石视窗保护屏上的镀膜对光学波段的截止效果和降低成本。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种夜视用的远红外蓝宝石视窗保护屏，所述保护屏包括一块基板，所述基板为蓝宝石，其特征在于，所述基板的侧面上镀有多层膜，所述多层膜为Ti3O5镀层和SiO2镀层相复合形成，所述多层膜在可见光420nm-720nm波段实现高透，所述多层膜在400nm以下波段实现截止，所述多层膜在近红外720nm-1100nm波段实现截止，所述多层膜在远红外1100nm以上波段实现高透。
其原理如下：视窗保护屏是用来保护视窗的，保护屏的要求是能够透光，但也不是任何波段的光线都允许高透，紫外光区域需截止，为防止紫外光加速产品的老化，缩短产品使用寿命，在夜间使用时，允许远红外波段高透，但不允许近红外波段通过，近红外光容易造成光学失真，影响图像效果，因此也需截止，因此，本视窗保护屏采用蓝宝石为基板，蓝宝石坚硬耐用且光学性能突出，在基板的侧面设有多层膜以实现对光学波段的选择，多层膜的好处是可以采用Ti3O5镀层和SiO2镀层相复合形成，Ti3O5镀层的光学性能稳定且成本比较低，透明度好，化学性质和物性都比较稳定，形成的镀层成分均匀，根据Ti3O5镀层和SiO2镀层的复合厚度能够对不同波段的光线实现选择性截止，多层膜在可见光420nm-720nm实现高透的好处是白天可以无障碍的使用，多层膜在近红外波段720nm-1100nm波段实现截止的好处是防止这部分波段的近红外线干扰，多层膜在远红外1100nm以上波段实现高透使得真正需要的远红外线都能够顺利通过。
在上述的一种夜视用的远红外蓝宝石视窗保护屏中，所述多层膜为偶数层，所述Ti3O5镀层和SiO2镀层的层数相同，所述Ti3O5镀层为和基板相贴合的第一层，所述多层膜的最外层为SiO2镀层。Ti3O5镀层和SiO2镀层的层数相同的好处是SiO2镀层为最外层，SiO2镀层比较硬，与常规防指纹膜料结合度好，耐磨效果佳，Ti3O5镀层为最内层的好处是其与蓝宝石结合度更好，保证附着力，能综合提高截止效果。
在上述的一种夜视用的远红外蓝宝石视窗保护屏中，所述多层膜包括自内向外依次排列的：23.41nm厚的Ti3O5镀层、36.93nm厚的SiO2镀层、39.91nm厚的Ti3O5nm镀层、74.13nm厚的SiO2镀层、13.89nm厚的Ti3O5镀层、89.74nm厚的SiO2镀层、33.02nm厚的Ti3O5镀层、58nm厚的SiO2镀层、27.68nm厚的Ti3O5镀层、82.27nm厚的SiO2镀层、32.28nm厚的Ti3O5镀层、68.38nm厚的SiO2镀层、23.17nm厚的Ti3O5镀层、69.71nm厚的SiO2镀层、41.93nm厚的Ti3O5镀层、46.16nm厚的SiO2镀层、17.37nm厚的Ti3O5镀层、120.63nm厚的SiO2镀层、103.01nm厚的Ti3O5镀层、120.66nm厚的SiO2镀层、14.92nm厚的Ti3O5镀层、17.56nm厚的SiO2镀层、69.33nm厚的Ti3O5镀层、150.06nm厚的SiO2镀层、84.56nm厚的Ti3O5镀层、143.36nm厚的SiO2镀层、101.05nm厚的Ti3O5镀层、127.46nm厚的SiO2镀层、8.78nm厚的Ti3O5镀层、11.52nm厚的SiO2镀层、77.25nm厚的Ti3O5镀层、153.42nm厚的SiO2镀层、90.11nm厚的Ti3O5镀层、11.52nm厚的SiO2镀层。上述各个Ti3O5镀层和SiO2镀层的厚的各不相同，对应吸收和反射的波段也各不相同，能够实现每个镀层的选择性，具体的选择波段的参数见实施例中表格所示，这样的好处是相邻的镀层实现复合反射或吸收，对于近红外线等不需要的波段实现充分的截止，从而提高了截止的效果，同时，Ti3O5镀层和SiO2镀层依次交错铺设也提高了截止的效果。
在上述的一种夜视用的远红外蓝宝石视窗保护屏中，所述多层膜为奇数层，所述Ti3O5镀层比SiO2镀层的层数多一层，所述Ti3O5镀层为和基板相贴合的第一层，所述多层膜的最外层也为Ti3O5镀层。Ti3O5镀层和SiO2镀层的层数相同的好处是Ti3O5镀层为最外层，Ti3O5镀层光学性能好，Ti3O5镀层为最内层的好处是其与蓝宝石结合度更好，保证附着力，能综合提高截止效果。
在上述的一种夜视用的远红外蓝宝石视窗保护屏中，所述多层膜包括自内向外依次排列的：23.41nm厚的Ti3O5镀层、36.93nm厚的SiO2镀层、39.91nm厚的Ti3O5nm镀层、74.13nm厚的SiO2镀层、13.89nm厚的Ti3O5镀层、89.74nm厚的SiO2镀层、33.02nm厚的Ti3O5镀层、58nm厚的SiO2镀层、27.68nm厚的Ti3O5镀层、82.27nm厚的SiO2镀层、32.28nm厚的Ti3O5镀层、68.38nm厚的SiO2镀层、23.17nm厚的Ti3O5镀层、69.71nm厚的SiO2镀层、41.93nm厚的Ti3O5镀层、46.16nm厚的SiO2镀层、17.37nm厚的Ti3O5镀层、120.63nm厚的SiO2镀层、103.01nm厚的Ti3O5镀层、120.66nm厚的SiO2镀层、14.92nm厚的Ti3O5镀层、17.56nm厚的SiO2镀层、69.33nm厚的Ti3O5镀层、150.06nm厚的SiO2镀层、84.56nm厚的Ti3O5镀层、143.36nm厚的SiO2镀层、101.05nm厚的Ti3O5镀层、127.46nm厚的SiO2镀层、8.78nm厚的Ti3O5镀层、11.52nm厚的SiO2镀层、77.25nm厚的Ti3O5镀层、153.42nm厚的SiO2镀层、90.11nm厚的Ti3O5镀层、11.52nm厚的SiO2镀层、93.11nm厚的Ti3O5镀层。上述各个Ti3O5镀层和SiO2镀层的厚的各不相同，对应吸收和反射的波段也各不相同，能够实现每个镀层的选择性，具体的选择波段的参数见实施例中表格所示，这样的好处是相邻的镀层实现复合反射或吸收，对于近红外线等不需要的波段实现充分的截止，从而提高了截止的效果，同时，Ti3O5镀层和SiO2镀层依次交错铺设也提高了截止的效果。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
1、本蓝宝石视窗保护屏在基板的侧面设有多层膜以实现对光学波段的选择，多层膜的好处是可以采用Ti3O5镀层和SiO2镀层相复合形成，Ti3O5镀层的光学性能稳定且成本比较低，透明度好，形成的镀层成分均匀，根据Ti3O5镀层和SiO2镀层的复合厚度能够对不同波段的光线实现选择性截止。
附图说明
图1是本蓝宝石视窗保护屏的结构示意图。
图中，1基板；2多层膜。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一：
如图1所示，本蓝宝石视窗保护屏包括一块基板1，基板1为蓝宝石，基板1的侧面上镀有多层膜2，多层膜2为Ti3O5镀层和SiO2镀层相复合形成，本实施例中，多层膜2为偶数层，Ti3O5镀层和SiO2镀层的层数相同，Ti3O5镀层为和基板1相贴合的第一层。Ti3O5镀层和SiO2镀层的层数相同的好处是SiO2镀层为最外层，SiO2镀层比较硬，耐磨好，Ti3O5镀层为最内层的好处是其与蓝宝石结合度更好，能综合提高截止效果。本实施例中，多层膜2包括自内向外依次排列的：23.41nm厚的Ti3O5镀层、36.93nm厚的SiO2镀层、39.91nm厚的Ti3O5nm镀层、74.13nm厚的SiO2镀层、13.89nm厚的Ti3O5镀层、89.74nm厚的SiO2镀层、33.02nm厚的Ti3O5镀层、58nm厚的SiO2镀层、27.68nm厚的Ti3O5镀层、82.27nm厚的SiO2镀层、32.28nm厚的Ti3O5镀层、68.38nm厚的SiO2镀层、23.17nm厚的Ti3O5镀层、69.71nm厚的SiO2镀层、41.93nm厚的Ti3O5镀层、46.16nm厚的SiO2镀层、17.37nm厚的Ti3O5镀层、120.63nm厚的SiO2镀层、103.01nm厚的Ti3O5镀层、120.66nm厚的SiO2镀层、14.92nm厚的Ti3O5镀层、17.56nm厚的SiO2镀层、69.33nm厚的Ti3O5镀层、150.06nm厚的SiO2镀层、84.56nm厚的Ti3O5镀层、143.36nm厚的SiO2镀层、101.05nm厚的Ti3O5镀层、127.46nm厚的SiO2镀层、8.78nm厚的Ti3O5镀层、11.52nm厚的SiO2镀层、77.25nm厚的Ti3O5镀层、153.42nm厚的SiO2镀层、90.11nm厚的Ti3O5镀层、11.52nm厚的SiO2镀层。上述各个Ti3O5镀层和SiO2镀层的厚的各不相同，对应吸收和反射的波段也各不相同，能够实现每个镀层的选择性，具体的选择波段的参数见实施例中表格所示，这样的好处是相邻的镀层实现复合反射或吸收，对于近红外线等不需要的波段实现充分的截止，从而提高了截止的效果，同时，Ti3O5镀层和SiO2镀层依次交错铺设也提高了截止的效果。
表1
表2
表3
其中，上表1-3中λ表示需要影响的波段的四分之一波长，材料一栏中T表示Ti3O5，S表示SiO2。
如图1所示，视窗保护屏是用来保护视窗的，多层膜2在可见光420nm-720nm实现高透，多层膜2在400nm以下波段实现截止，多层膜2在近红外波段720nm-1100nm波段实现截止，多层膜2在远红外1100nm以上波段实现高透。保护屏的要求是能够透光，但也不是任何波段的光线都允许高透，在夜间使用时，允许远红外波段高透，但不允许近红外波段通过，因此，本视窗保护屏采用蓝宝石为基板1，蓝宝石坚硬耐用且光学性能突出，在基板1的侧面设有多层膜2以实现对光学波段的选择，多层膜2的好处是可以采用Ti3O5镀层和SiO2镀层相复合形成，Ti3O5镀层的光学性能稳定且成本比较低，透明度好，形成的镀层成分均匀，根据Ti3O5镀层和SiO2镀层的复合厚度能够对不同波段的光线实现选择性截止，多层膜2在可见光420nm-720nm实现高透的好处是白天可以无障碍的使用，多层膜2在近红外波段720nm-1100nm波段实现截止的好处是防止这部分波段的近红外线干扰，多层膜2在远红外1100nm以上波段实现高透使得真正需要的远红外线都能够顺利通过。
实施例二
本实施例大致内容和实施例一相同，所不同之处在于，本实施例中，多层膜2为奇数层，Ti3O5镀层比SiO2镀层的层数多一层，Ti3O5镀层为和基板1相贴合的第一层，多层膜2的最外层也为Ti3O5镀层。Ti3O5镀层和SiO2镀层的层数相同的好处是Ti3O5镀层为最外层，Ti3O5镀层光学性能好，Ti3O5镀层为最内层的好处是其与蓝宝石结合度更好，能综合提高截止效果。多层膜2包括自内向外依次排列的：23.41nm厚的Ti3O5镀层、36.93nm厚的SiO2镀层、39.91nm厚的Ti3O5nm镀层、74.13nm厚的SiO2镀层、13.89nm厚的Ti3O5镀层、89.74nm厚的SiO2镀层、33.02nm厚的Ti3O5镀层、58nm厚的SiO2镀层、27.68nm厚的Ti3O5镀层、82.27nm厚的SiO2镀层、32.28nm厚的Ti3O5镀层、68.38nm厚的SiO2镀层、23.17nm厚的Ti3O5镀层、69.71nm厚的SiO2镀层、41.93nm厚的Ti3O5镀层、46.16nm厚的SiO2镀层、17.37nm厚的Ti3O5镀层、120.63nm厚的SiO2镀层、103.01nm厚的Ti3O5镀层、120.66nm厚的SiO2镀层、14.92nm厚的Ti3O5镀层、17.56nm厚的SiO2镀层、69.33nm厚的Ti3O5镀层、150.06nm厚的SiO2镀层、84.56nm厚的Ti3O5镀层、143.36nm厚的SiO2镀层、101.05nm厚的Ti3O5镀层、127.46nm厚的SiO2镀层、8.78nm厚的Ti3O5镀层、11.52nm厚的SiO2镀层、77.25nm厚的Ti3O5镀层、153.42nm厚的SiO2镀层、90.11nm厚的Ti3O5镀层、11.52nm厚的SiO2镀层、93.11nm厚的Ti3O5镀层。上述各个Ti3O5镀层和SiO2镀层的厚的各不相同，对应吸收和反射的波段也各不相同，能够实现每个镀层的选择性，具体的选择波段的参数见实施例一中表格所示，最外层的93.11nm厚Ti3O5镀层针对的波段λ为3.102μm。这样的好处是相邻的镀层实现复合反射或吸收，对于近红外线等不需要的波段实现充分的截止，从而提高了截止的效果，同时，Ti3O5镀层和SiO2镀层依次交错铺设也提高了截止的效果。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (5)
1.一种夜视用的远红外蓝宝石视窗保护屏，所述保护屏包括一块基板(1)，所述基板(1)为蓝宝石，其特征在于，所述基板(1)的侧面上镀有多层膜(2)，所述多层膜(2)为Ti3O5镀层和SiO2镀层相复合形成，所述多层膜(2)在可见光420nm-720nm波段实现高透，所述多层膜(2)在400nm以下波段实现截止，所述多层膜(2)在近红外720nm-1100nm波段实现截止，所述多层膜(2)在远红外1100nm以上波段实现高透。
2.根据权利要求1所述的一种夜视用的远红外蓝宝石视窗保护屏，其特征在于，所述多层膜(2)为偶数层，所述Ti3O5镀层和SiO2镀层的层数相同，所述Ti3O5镀层为和基板(1)相贴合的第一层，所述多层膜(2)的最外层为SiO2镀层。
3.根据权利要求2所述的一种夜视用的远红外蓝宝石视窗保护屏，其特征在于，所述多层膜(2)包括自内向外依次排列的：23.41nm厚的Ti3O5镀层、36.93nm厚的SiO2镀层、39.91nm厚的Ti3O5nm镀层、74.13nm厚的SiO2镀层、13.89nm厚的Ti3O5镀层、89.74nm厚的SiO2镀层、33.02nm厚的Ti3O5镀层、58nm厚的SiO2镀层、27.68nm厚的Ti3O5镀层、82.27nm厚的SiO2镀层、32.28nm厚的Ti3O5镀层、68.38nm厚的SiO2镀层、23.17nm厚的Ti3O5镀层、69.71nm厚的SiO2镀层、41.93nm厚的Ti3O5镀层、46.16nm厚的SiO2镀层、17.37nm厚的Ti3O5镀层、120.63nm厚的SiO2镀层、103.01nm厚的Ti3O5镀层、120.66nm厚的SiO2镀层、14.92nm厚的Ti3O5镀层、17.56nm厚的SiO2镀层、69.33nm厚的Ti3O5镀层、150.06nm厚的SiO2镀层、84.56nm厚的Ti3O5镀层、143.36nm厚的SiO2镀层、101.05nm厚的Ti3O5镀层、127.46nm厚的SiO2镀层、8.78nm厚的Ti3O5镀层、11.52nm厚的SiO2镀层、77.25nm厚的Ti3O5镀层、153.42nm厚的SiO2镀层、90.11nm厚的Ti3O5镀层、11.52nm厚的SiO2镀层。
4.根据权利要求1所述的一种夜视用的远红外蓝宝石视窗保护屏，其特征在于，所述多层膜(2)为奇数层，所述Ti3O5镀层比SiO2镀层的层数多一层，所述Ti3O5镀层为和基板(1)相贴合的第一层，所述多层膜(2)的最外层也为Ti3O5镀层。
5.根据权利要求4所述的一种夜视用的远红外蓝宝石视窗保护屏，其特征在于，所述多层膜(2)包括自内向外依次排列的：23.41nm厚的Ti3O5镀层、36.93nm厚的SiO2镀层、39.91nm厚的Ti3O5镀层、74.13nm厚的SiO2镀层、13.89nm厚的Ti3O5镀层、89.74nm厚的SiO2镀层、33.02nm厚的Ti3O5镀层、58nm厚的SiO2镀层、27.68nm厚的Ti3O5镀层、82.27nm厚的SiO2镀层、32.28nm厚的Ti3O5镀层、68.38nm厚的SiO2镀层、23.17nm厚的Ti3O5镀层、69.71nm厚的SiO2镀层、41.93nm厚的Ti3O5镀层、46.16nm厚的SiO2镀层、17.37nm厚的Ti3O5镀层、120.63nm厚的SiO2镀层、103.01nm厚的Ti3O5镀层、120.66nm厚的SiO2镀层、14.92nm厚的Ti3O5镀层、17.56nm厚的SiO2镀层、69.33nm厚的Ti3O5镀层、150.06nm厚的SiO2镀层、84.56nm厚的Ti3O5镀层、143.36nm厚的SiO2镀层、101.05nm厚的Ti3O5镀层、127.46nm厚的SiO2镀层、8.78nm厚的Ti3O5镀层、11.52nm厚的SiO2镀层、77.25nm厚的Ti3O5镀层、153.42nm厚的SiO2镀层、90.11nm厚的Ti3O5镀层、11.52nm厚的SiO2镀层、93.11nm厚的Ti3O5镀层。
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|---|---|---|---|---|
| CN106707391A (zh) * | 2016-12-05 | 2017-05-24 | 云南北方驰宏光电有限公司 | 双带通截止型复合滤光膜、滤光片及其制备方法 |
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2015
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