CN107037510A - 一种摄像镜头表面防结雾处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种摄像镜头表面防结雾处理方法,包括以下步骤:步骤1、通过离子溅射法在摄像镜头的表面沉积一层Au薄膜;步骤2、将金属氧化物粉末和氧化铟粉末按质量比为30:1混合均匀,得到蒸发源;步骤3、将蒸发源和含Au薄膜衬底的摄像镜头放入可控气氛管式炉中,采用热蒸发物理气相沉积法制得金属氧化物纳米线层,最后取出摄像镜头即可。通过在镜头的表面镀上一层透明的金属氧化物纳米线层,在对镜头透光率影响较小的情况下,在镜头的表面形成荷叶效应,使水汽无法依附于镜头,进而解决了镜头表面结雾的问题。
Description
技术领域
本发明涉及镜头的除雾除污处理技术领域,特别涉及一种摄像镜头表面防结雾处理方法。
背景技术
随着手机的普及,人们对手机亦或是照相机的各项性能的要求也逐步提高,特别是手机和照相机的摄像性能,其不仅要求能够拍摄出高品质、高分辨率的照片,还要求其能够适应各种工作环境,其中,长期困扰使用者的问题是:当摄像镜头的镜片遇到温差时很容易起雾(也叫结露),导致视线模糊,无法进行拍摄,这种现象尤其在冬天尤为明显。当出现这种现象的时候,人们通常采用的做法是用清洁布或者清洁纸对起雾的镜片进行擦拭,然而由于温差的存在,擦拭后的镜头还会继续起雾,因此需要进行多次擦拭,这不仅会导致使用麻烦,还会因为使用者的操作不当对镜片造成刮花和沾污,进而使镜片遭受不可恢复的破坏。
为了解决上述问题,中国专利CN106170157A公开了一种就石墨烯膜的镜头加热装置,其披露了一种解决镜头起雾的方法和现有技术,即在镜头的表面镀一层金属氧化物或者石墨烯膜作为加热层,通过加热层的加热除去镜头表面的雾水。这种方法可以起到很好地除雾效果,但是其实用性较差,例如加热装置的设置无法应用于手机上,同时,手机上的摄像镜头的材料为塑料,而并非玻璃,由于塑料材料的耐高温性能较差,为此,不能通过加热的方式去除镜头表面的雾水。
发明内容
本发明的发明目的在于:针对上述存在的问题,提供一种摄像镜头表面防结雾处理方法,通过在镜头的表面镀上一层透明的纳米线层,在对镜头透光率影响较小的情况下,在镜头的表面形成荷叶效应,使水汽无法依附于镜头,进而解决了镜头表面结雾的问题。
本发明采用的技术方案如下:一种摄像镜头表面防结雾处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、对摄像镜头的表面进行处理,然后通过离子溅射法在摄像镜头的表面沉积一层Au薄膜,得到含Au薄膜衬底的摄像镜头;
步骤2、将金属氧化物粉末和氧化铟粉末按质量比为30:1的比例采用液相超声混合的方法混合均匀,然后将混合均匀的混合物真空烘干后得到蒸发源,其中,金属氧化物粉末的粒度为320目;
步骤3、将步骤2制得的蒸发源和步骤1制得的含Au薄膜衬底的摄像镜头放入可控气氛管式炉中,衬底距离蒸发源10-15cm,其中,整个系统预抽真空至1-2Pa,然后通入氩气并保持氩气流量为150 sccm,维持反应室内的压强在120Pa,然后升温后再冷却降温,最后取出摄像镜头即可。
进一步,Au薄膜的厚度为5-10nm,氧化铟粉末的纯度达到98%以上。
进一步,蒸发源所处的温度设为1050-1100℃,升温速率控制为10-12℃/min。
进一步,金属氧化物选自氧化锆、氧化锌、二氧化钛、氧化镓、氧化锡其中的一种,且金属氧化物的纯度达到99.0%以上。
进一步,金属氧化物为氧化锆。
本发明还包括一种防结雾摄像镜头,其特征在于,在摄像镜头的表面依次设有Au薄膜和金属氧化物纳米线层,其中,Au薄膜通过离子溅射法形成,其厚度为5-10nm,金属氧化物纳米线层通过热蒸发物理气相沉积法形成。
进一步,金属氧化物纳米线层的制造方法包括以下步骤:
步骤1、对摄像镜头的表面进行处理,然后通过离子溅射法在摄像镜头的表面沉积一层为5-10nm厚的Au薄膜,得到含Au薄膜衬底的摄像镜头;
步骤2、将金属氧化物粉末和氧化铟粉末按质量比为30:1的比例采用液相超声混合的方法混合均匀,然后将混合均匀的混合物真空烘干后得到蒸发源,其中,金属氧化物粉末的粒度为320目,纯度达到99.0%以上,氧化铟粉末的粒度为300目,纯度达到98%以上;
步骤3、将步骤2制得的蒸发源和步骤1制得的含Au薄膜衬底的摄像镜头放入可控气氛管式炉中,衬底距离蒸发源10-15cm,其中,整个系统预抽真空至1-2Pa,然后通入氩气并保持氩气流量为150 sccm,维持反应室内的压强在120Pa,然后升温后再冷却降温,蒸发源所处的温度设为1050-1100℃,升温速率控制为10-12℃/min,最后取出摄像镜头即可。
进一步,金属氧化物选自氧化锆、氧化锌、二氧化钛、氧化镓、氧化锡其中的一种。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:通过在镜头的表面镀上一层透明的金属氧化物纳米线层,金属氧化物纳米线层具有像指状突起的小肠绒毛状结构,具有很大的比表面积,使凝结在镜头表面的水汽的依附力下降,水汽在形成雾水的过程中,由于依附力的下降,镜头的表面无法托举体积增大的水汽,进而从镜头的表面滑落,由此,在对镜头透光率影响较小的情况下,在镜头的表面形成荷叶效应,使水汽无法依附于镜头,进而解决了镜头表面结雾的问题。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
一种摄像镜头表面防结雾处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、对摄像镜头的表面进行处理,去除镜头表面的杂物,然后通过离子溅射法在摄像镜头的表面沉积一层为10nm厚的Au薄膜,得到含Au薄膜衬底的摄像镜头;
步骤2、将金属氧化物粉末和氧化铟粉末按质量比为30:1的比例采用液相超声混合的方法混合均匀,然后将混合均匀的混合物真空烘干后得到蒸发源,其中,金属氧化物粉末选自氧化锆、氧化锌、二氧化钛、氧化镓、氧化锡其中的一种,这里选用氧化锌,氧化锌粉末的粒度为320目,纯度达到99.0%以上,氧化铟粉末的粒度为300目,纯度达到98%以上;
步骤3、将步骤2制得的蒸发源和步骤1制得的含Au薄膜衬底的摄像镜头放入可控气氛管式炉中,衬底距离蒸发源10cm,其中,整个系统预抽真空至1Pa,然后通入氩气并保持氩气流量为150 sccm,维持反应室内的压强在120Pa,然后升温后再冷却降温,蒸发源所处的温度设为1050℃,升温速率控制为10-12℃/min,最后取出摄像镜头即可。
实施例2
一种摄像镜头表面防结雾处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、对摄像镜头的表面进行处理,去除镜头表面的杂物,然后通过离子溅射法在摄像镜头的表面沉积一层为5nm厚的Au薄膜,得到含Au薄膜衬底的摄像镜头;
步骤2、将氧化锆粉末(氧化锆透光率等综合性能强于其他金属氧化物,属于优选例)和氧化铟粉末按质量比为30:1的比例采用液相超声混合的方法混合均匀,然后将混合均匀的混合物真空烘干后得到蒸发源,其中,氧化锆粉末的粒度为320目,纯度达到99.0%以上,氧化铟粉末的粒度为300目,纯度达到98%以上;
步骤3、将步骤2制得的蒸发源和步骤1制得的含Au薄膜衬底的摄像镜头放入可控气氛管式炉中,衬底距离蒸发源12cm,其中,整个系统预抽真空至2Pa,然后通入氩气并保持氩气流量为150 sccm,维持反应室内的压强在120Pa,然后升温后再冷却降温,蒸发源所处的温度设为1100℃,升温速率控制为12℃/min,最后取出摄像镜头即可。
实施例3
一种摄像镜头表面防结雾处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、对摄像镜头的表面进行处理,去除镜头表面的杂物,然后通过离子溅射法在摄像镜头的表面沉积一层为8nm厚的Au薄膜,得到含Au薄膜衬底的摄像镜头;
步骤2、将氧化锡粉末和氧化铟粉末按质量比为30:1的比例采用液相超声混合的方法混合均匀,然后将混合均匀的混合物真空烘干后得到蒸发源,其中,金属氧化物粉末的粒度为320目,纯度达到99.0%以上,氧化铟粉末的粒度为300目,纯度达到98%以上;
步骤3、将步骤2制得的蒸发源和步骤1制得的含Au薄膜衬底的摄像镜头放入可控气氛管式炉中,衬底距离蒸发源15cm,其中,整个系统预抽真空至1Pa,然后通入氩气并保持氩气流量为150 sccm,维持反应室内的压强在120Pa,然后升温后再冷却降温,蒸发源所处的温度设为1070℃,升温速率控制为10℃/min,最后取出摄像镜头即可。
实施例4
一种摄像镜头表面防结雾处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、对摄像镜头的表面进行处理,去除镜头表面的杂物,然后通过离子溅射法在摄像镜头的表面沉积一层为10nm厚的Au薄膜,得到含Au薄膜衬底的摄像镜头;
步骤2、将氧化锆粉末和氧化铟粉末按质量比为30:1的比例采用液相超声混合的方法混合均匀,然后将混合均匀的混合物真空烘干后得到蒸发源,其中,氧化锆粉末的粒度为320目,纯度达到99.0%以上,氧化铟粉末的粒度为300目,纯度达到98%以上;
步骤3、将步骤2制得的蒸发源和步骤1制得的含Au薄膜衬底的摄像镜头放入可控气氛管式炉中,衬底距离蒸发源15cm,其中,整个系统预抽真空至1Pa,然后通入氩气并保持氩气流量为150 sccm,维持反应室内的压强在120Pa,然后升温后再冷却降温,蒸发源所处的温度设为1050℃,升温速率控制为12℃/min,最后取出摄像镜头即可。
相关性能测试
透光率测试,用紫外-可见分光光度计测定,选用波长范围为400-700nm,以空气作为参考;
折光指数测定,用椭圆偏振光进行测试,选用波长范围为400-700nm;
附着力按GB/T9286的规定;附着力分为0-5级,其中0级表示最好;
耐沾污性能是利用克莱恩公司提供的耐沾污测试法进行测定,是以喷淋前后涂抹反射系数的下降率来间接评价防结雾效果。
其结果如表1所示:
由表1可知,本发明的摄像镜头表面防结雾处理方法对镜头的透光性和折射率影响较小,其表面不易结垢沾污,在对镜头进行喷雾测试后,镜头的表面都未形成雾水层,具有良好地防结雾效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种摄像镜头表面防结雾处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、对摄像镜头的表面进行处理,然后通过离子溅射法在摄像镜头的表面沉积一层Au薄膜,得到含Au薄膜衬底的摄像镜头;
步骤2、将金属氧化物粉末和氧化铟粉末按质量比为30:1的比例采用液相超声混合的方法混合均匀,然后将混合均匀的混合物真空烘干后得到蒸发源,其中,金属氧化物粉末的粒度为320目;
步骤3、将步骤2制得的蒸发源和步骤1制得的含Au薄膜衬底的摄像镜头放入可控气氛管式炉中,衬底距离蒸发源10-15cm,其中,整个系统预抽真空至1-2Pa,然后通入氩气并保持氩气流量为150 sccm,维持反应室内的压强在120Pa,然后升温后再冷却降温,最后取出摄像镜头即可。
2.如权利要求1所述的摄像镜头表面防结雾处理方法,其特征在于,Au薄膜的厚度为5-10nm,氧化铟粉末的纯度达到98%以上。
3.如权利要求1所述的摄像镜头表面防结雾处理方法,其特征在于,蒸发源处的温度设为1050-1100℃,升温速率控制为10-12℃/min。
4.如权利要求1所述的摄像镜头表面防结雾处理方法,其特征在于,金属氧化物选自氧化锆、氧化锌、二氧化钛、氧化镓、氧化锡其中的一种,且金属氧化物的纯度达到99.0%以上。
5.如权利要求1所述的摄像镜头表面防结雾处理方法,其特征在于,金属氧化物为氧化锆。
6.一种防结雾摄像镜头,其特征在于,在摄像镜头的表面依次设有Au薄膜和金属氧化物纳米线层,其中,Au薄膜通过离子溅射法形成,其厚度为5-10nm,金属氧化物纳米线层通过热蒸发物理气相沉积法形成。
7.如权利要求6所述的防结雾摄像镜头,其特征在于,金属氧化物纳米线层的制造方法包括以下步骤:
步骤1、对摄像镜头的表面进行处理,然后通过离子溅射法在摄像镜头的表面沉积一层为5-10nm厚的Au薄膜,得到含Au薄膜衬底的摄像镜头;
步骤2、将金属氧化物粉末和氧化铟粉末按质量比为30:1的比例采用液相超声混合的方法混合均匀,然后将混合均匀的混合物真空烘干后得到蒸发源,其中,金属氧化物粉末的粒度为320目,纯度达到99.0%以上,氧化铟粉末的粒度为300目,纯度达到98%以上;
步骤3、将步骤2制得的蒸发源和步骤1制得的含Au薄膜衬底的摄像镜头放入可控气氛管式炉中,衬底距离蒸发源10-15cm,其中,整个系统预抽真空至1-2Pa,然后通入氩气并保持氩气流量为150 sccm,维持反应室内的压强在120Pa,然后升温后再冷却降温,蒸发源所处的温度设为1050-1100℃,升温速率控制为10-12℃/min,最后取出摄像镜头即可。
8.如权利要求6所述的防结雾摄像镜头,其特征在于,金属氧化物选自氧化锆、氧化锌、二氧化钛、氧化镓、氧化锡其中的一种。
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