CN115521076B - 多段线性渐变密度滤光片的加工方法 - Google Patents
多段线性渐变密度滤光片的加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115521076B CN115521076B CN202211328680.0A CN202211328680A CN115521076B CN 115521076 B CN115521076 B CN 115521076B CN 202211328680 A CN202211328680 A CN 202211328680A CN 115521076 B CN115521076 B CN 115521076B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glass substrate
- optical density
- transparent glass
- density
- equal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title abstract description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 50
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 30
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract description 19
- 239000012788 optical film Substances 0.000 abstract description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 13
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/06—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with metals
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/205—Neutral density filters
Abstract
本发明属光学薄膜元件领域，尤其涉及一种多段线性渐变密度滤光片的加工方法。在透明玻璃基片(101)上沉积衰减膜(102)；在沉积衰减膜(102)过程中，采用以光密度渐变方式实现由空白区段到深区段的逐渐沉积过渡，并且在沉积过渡中，其对应光密度变化至少有两段呈线性增加。本发明多段线性渐变密度滤光片将渐变过程分成多个线性渐变区，可以保障调节范围的条件下实现在特定区段特定分辨率的要求。本发明变密度滤光片从空白区到最深区光密度的变化过程至少由两段单调增加的线段构成，可以满足光学系统在不同衰减量时的不同分辨率要求。
Description
技术领域
本发明属光学薄膜元件领域，尤其涉及一种多段线性渐变密度滤光片的加工方法。
技术背景
中性密度滤光片(neutral density filter)简称密度片，是一种能量分光元件，对光信号起衰减调节作用，具有结构简单，使用波长范围广，中性度好等优点，在各类光学仪器和光学实验中得到广泛应用。中性密度滤光片通常是通过在玻璃基片上镀制中性衰减膜获得，分固定密度片和变密度片两类。固定密度片的光密度不随位置变化，整个零件是均匀一致的，而变密度片的光密度是随位置按一定规律变化的，常见的有：线性渐变密度片、阶梯密度片和径向渐变密度片。
线性渐变密度片用于光信号的连续衰减调节，滤光片移动相同的位置，光密度的变化量相同。阶梯密度片用于光信号的分档调节，相邻两阶的光密度变化可能相同，也可能不同。径向渐变密度片不用于调节光信号的大小，而用于改变光斑的空间分布。
线性渐变密度片分辨率(单位距离光密度的变化量)决定了信号调节的精度，最大光密度决定了其调节范围。然而分辨率和调节范围是一对矛盾，两者难以兼顾。对于尺寸确定的变密度片，最大光密度越大，分辨率就越低；分辨率要高，则最大光密度必须降低。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种膜层环境适应性好、牢固度高、光谱中性特性理想，可以保障调节范围条件下实现在特定区段特定分辨率要求的多段线性渐变密度滤光片的加工方法。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
多段线性渐变密度滤光片的加工方法，在透明玻璃基片上沉积衰减膜；在沉积衰减膜过程中，采用以光密度渐变方式实现由空白区段到深区段的逐渐沉积过渡，并且在沉积过渡中，其对应光密度变化至少有两段呈线性增加；对应膜系结构：S|M|A；其中：S为玻璃基底；A为空气；M为金属材料。
进一步地，本发明所述M为Ni80Cr20或Ni15Cr60Fe25。
进一步地，本发明所述光密度渐变方式可选择圆形渐变，即在透明玻璃基片上，围绕其几何中心点按角度方向沉积不同厚度的衰减膜，以实现光密度的圆形渐变。
进一步地，本发明所述光密度渐变方式可选择直线渐变。
进一步地，本发明采用围绕其几何中心点按角度方向沉积不同厚度的衰减膜；其中，0°≤a≤90°区域为空白区段；90°≤a≤288°区域，光密度变化率为0.095/°；288°≤a≤360°区域，光密度变化率为0.0174/°；a为围绕透明玻璃基片几何中心逆时针方向旋转的角度；光密度峰值为OD3.13。
进一步地，本发明所述透明玻璃基片临近几何中心位置设置内圈空白区；在所述透明玻璃基片外缘位置设置外圈空白区。
本发明多段线性渐变密度滤光片将渐变过程分成多个线性渐变区，其膜层环境适应性好、牢固度高、光谱中性特性理想，可以保障调节范围的条件下实现在特定区段特定分辨率的要求。本发明变密度滤光片从空白区到最深区光密度的变化过程至少由两段单调增加的线段构成，可以满足光学系统在不同衰减量时的不同分辨率要求。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局限于下列内容的表述。
图1为本发明多段线性渐变密度滤光片渐变趋势示意图；
图2为本发明圆形渐变滤光片示意图；
图3为本发明直线渐变滤光片示意图；
图4为本发明实施例两段渐变滤光片示意图；
图5为本发明波长-光密度趋势图；
图6为三种产品的透射率随角度的变化示意图。
图中：101、透明玻璃基片；102、衰减膜；101b、内圈空白区；101c、外圈空白区。
具体实施方式
如图所示，多段线性渐变密度滤光片的加工方法，在透明玻璃基片101上沉积衰减膜102；在沉积衰减膜102过程中，采用以光密度渐变方式实现由空白区段到深区段的逐渐沉积过渡，并且在沉积过渡中，其对应光密度变化至少有两段呈线性增加；对应膜系结构：S|M|A；其中：S为玻璃基底；A为空气；M为金属材料；所述M为Ni80Cr20或Ni15Cr60Fe25。选用镍铬合金的目的是确保膜层的环境适应性、薄膜的牢固度以及光谱中性特性。
参见图2所示，本发明所述透明玻璃基片101为圆形；所述光密度渐变方式为圆形渐变，即在透明玻璃基片101上，围绕其几何中心点按角度方向沉积不同厚度的衰减膜，以实现光密度的圆形渐变。
参见图3所示，本发明所述透明玻璃基片101为矩形；所述光密度渐变方式为直线渐变。
本发明所述透明玻璃基片101临近几何中心位置设置内圈空白区101b；在所述透明玻璃基片101外缘位置设置外圈空白区101c。
在具体实施时，参见图4所示，圆形变密度滤光片：在透明玻璃基片上，围绕其几何中心点按角度方向沉积不同厚度的衰减膜，实现光密度的不断变化。滤光片0°≤a≤90°为空白区；90°≤a≤288°的光密度变化率为0.095/°；288°≤a≤360°的光密度变化率为0.0174/°；最终光密度峰值达到OD3.13。a为围绕透明玻璃基片几何中心逆时针方向旋转的角度。
参见图5所示，图中的三条曲线都是终点透射率为0.1％的产品，1-透射率线性渐变，2-光密度线性渐变和3-多段线性渐变3条曲线分别展示了三种产品的透射率随角度的变化情况。
如图5所示，如果按照1-透射率线性渐变的产品，在透射率下降的变化率为0.3％/度，是均匀下降的。增加了在透射率较低的区域敏感度。
如果按照2-光密度线性渐变的产品，透射率随着角度的变化率是变化的，而且随着透射率的降低，变化率越慢，增加了产品在透射率较高区域的敏感度。
| 透射率变化 | 产品转动角度 |
| 92％-80％ | 6 |
| 80％-70％ | 5 |
| 70％-60％ | 6 |
| 60％-50％ | 7 |
| 50％-40％ | 9 |
| 40％-30％ | 11 |
| 30％-20％ | 16 |
| 20％-10％ | 28 |
| 10％-1％ | 89 |
| 1％-0.1％ | 93 |
3-多段式线性渐变的产品的透射率随着角度的变化率可以根据设计的要求，适当调整每个阶段的透射率，以调整透射率对于转动角度的灵敏度。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (2)
1.多段线性渐变密度滤光片的加工方法，其特征在于，在透明玻璃基片(101)上沉积衰减膜(102)；在沉积衰减膜(102)过程中，采用以光密度渐变方式实现由空白区段到深区段的逐渐沉积过渡，并且在沉积过渡中，其对应光密度变化至少有两段呈线性增加；对应膜系结构：S|M|A；其中：S为玻璃基底；A为空气；M为金属材料；所述M为Ni80Cr20或Ni15Cr60Fe25；所述透明玻璃基片(101)为圆形；所述光密度渐变方式为圆形渐变，即在透明玻璃基片(101)上，围绕其几何中心点按角度方向沉积不同厚度的衰减膜，以实现光密度的圆形渐变；所述透明玻璃基片(101)为矩形；所述光密度渐变方式为直线渐变；围绕其几何中心点按角度方向沉积不同厚度的衰减膜；其中，0°≤a≤90°区域为空白区段；90°≤a≤288°区域，光密度变化率为0.095/°；288°≤a≤360°区域，光密度变化率为0.0174/°；a为围绕透明玻璃基片几何中心逆时针方向旋转的角度；光密度峰值为OD3.13。
2.根据权利要求1所述多段线性渐变密度滤光片的加工方法，其特征在于：所述透明玻璃基片(101)临近几何中心位置设置内圈空白区(101b)；在所述透明玻璃基片(101)外缘位置设置外圈空白区(101c)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211328680.0A CN115521076B (zh) | 2022-10-27 | 2022-10-27 | 多段线性渐变密度滤光片的加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211328680.0A CN115521076B (zh) | 2022-10-27 | 2022-10-27 | 多段线性渐变密度滤光片的加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115521076A CN115521076A (zh) | 2022-12-27 |
| CN115521076B true CN115521076B (zh) | 2024-01-30 |
Family
ID=84704560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211328680.0A Active CN115521076B (zh) | 2022-10-27 | 2022-10-27 | 多段线性渐变密度滤光片的加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115521076B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006321902A (ja) * | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Tosoh Corp | 透明性樹脂組成物及びそれよりなる光学フィルム |
| CN102096325A (zh) * | 2009-12-10 | 2011-06-15 | 上海微电子装备有限公司 | 光强衰减装置及其衰减方法 |
| CN102368099A (zh) * | 2011-11-21 | 2012-03-07 | 沈阳仪表科学研究院 | 透射率线性渐变的中性密度滤光片 |
| CN102902004A (zh) * | 2012-11-01 | 2013-01-30 | 沈阳仪表科学研究院 | 环形双向渐深变密度片 |
| CN203455504U (zh) * | 2013-09-26 | 2014-02-26 | 沈阳仪表科学研究院有限公司 | 多光束能量同步调节中性密度滤光片 |
| KR20160052990A (ko) * | 2014-10-30 | 2016-05-13 | 한국생산기술연구원 | 밀도구배를 갖는 다공성 박막의 제조방법 및 이를 이용하는 다공성 박막 및 다공성 전극 |
| CN105607173A (zh) * | 2016-01-07 | 2016-05-25 | 西安工业大学 | 圆形径向渐变中性密度滤光片及其制备方法和装置 |
| JP2017016051A (ja) * | 2015-07-06 | 2017-01-19 | キヤノン株式会社 | 光量調節装置およびそれを用いた光学装置 |
| CN110361803A (zh) * | 2019-08-05 | 2019-10-22 | 上海理工大学 | 一种中性密度滤光片的制备方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6553175B2 (en) * | 2000-01-21 | 2003-04-22 | Sycamore Networks, Inc. | Variable optical attenuator |
| JP4481720B2 (ja) * | 2004-05-14 | 2010-06-16 | 日本電産コパル株式会社 | Ｎｄフィルタ及び光量絞り装置 |
| US10551534B2 (en) * | 2016-03-31 | 2020-02-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical element, optical system, image pickup apparatus, and lens apparatus |
| US20200124875A1 (en) * | 2018-01-23 | 2020-04-23 | Clear and Dark Ltd. | Systems, methods, and apparatus for forming optical articles, and optical articles formed by the same |
-
2022
- 2022-10-27 CN CN202211328680.0A patent/CN115521076B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006321902A (ja) * | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Tosoh Corp | 透明性樹脂組成物及びそれよりなる光学フィルム |
| CN102096325A (zh) * | 2009-12-10 | 2011-06-15 | 上海微电子装备有限公司 | 光强衰减装置及其衰减方法 |
| CN102368099A (zh) * | 2011-11-21 | 2012-03-07 | 沈阳仪表科学研究院 | 透射率线性渐变的中性密度滤光片 |
| CN102902004A (zh) * | 2012-11-01 | 2013-01-30 | 沈阳仪表科学研究院 | 环形双向渐深变密度片 |
| CN203455504U (zh) * | 2013-09-26 | 2014-02-26 | 沈阳仪表科学研究院有限公司 | 多光束能量同步调节中性密度滤光片 |
| KR20160052990A (ko) * | 2014-10-30 | 2016-05-13 | 한국생산기술연구원 | 밀도구배를 갖는 다공성 박막의 제조방법 및 이를 이용하는 다공성 박막 및 다공성 전극 |
| JP2017016051A (ja) * | 2015-07-06 | 2017-01-19 | キヤノン株式会社 | 光量調節装置およびそれを用いた光学装置 |
| CN105607173A (zh) * | 2016-01-07 | 2016-05-25 | 西安工业大学 | 圆形径向渐变中性密度滤光片及其制备方法和装置 |
| CN110361803A (zh) * | 2019-08-05 | 2019-10-22 | 上海理工大学 | 一种中性密度滤光片的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 真空度对Ni80Cr20薄膜中性度的影响;张勇喜;金秀;杨文华;张艳姝;任少鹏;王瑞生;胡雯雯;杨晓宇;;光学仪器;第39卷(第01期);第62-67页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115521076A (zh) | 2022-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105607173A (zh) | 圆形径向渐变中性密度滤光片及其制备方法和装置 | |
| CN108165926B (zh) | 直流磁控技术制备周期厚度横向二维梯度分布的Mo/Si多层膜的方法 | |
| CN1561559A (zh) | 具有频率选择表面的涂层基片 | |
| CN100354673C (zh) | 将光学镜片底料设定于支座上的机构 | |
| CN110133783B (zh) | 一种红外窄带滤光片制造方法 | |
| CN115521076B (zh) | 多段线性渐变密度滤光片的加工方法 | |
| US6123814A (en) | Coating station | |
| CN110058343B (zh) | 一种基于多角度光谱测量的短波通滤光膜制备方法 | |
| CN108515743B (zh) | 一种金属/介质超宽带吸收薄膜及其制备方法 | |
| CN101876537B (zh) | 具有高、低两种折射率的多层光学薄膜厚度的校准方法 | |
| US20040008439A1 (en) | ND filter, method for producing the ND filter, and aperture device including the ND filter | |
| CN105132881A (zh) | 一种用于大口径曲率半径比透镜的光学薄膜膜系设计方法 | |
| CN111638572B (zh) | 一种3D结构光940nm窄带滤光片及其制备方法 | |
| JP2004176081A (ja) | 原子層堆積法による光学多層膜の製造方法 | |
| CA2348147C (en) | Method of shaping a flex mask for use in uniform optical coating by ion beam sputtering | |
| CN113584448B (zh) | 一种光学滤光片镀膜方法 | |
| TWI803862B (zh) | 微透鏡陣列裝置 | |
| CN219136900U (zh) | 一种镀膜装置 | |
| JPH0790583A (ja) | 薄膜形成方法 | |
| CN110895386B (zh) | 一种光透过率调节装置及照明系统 | |
| CN113388818B (zh) | 一种小口径激光反射镜的制作方法 | |
| CN111048226A (zh) | 一种超反射镜 | |
| CN105137517B (zh) | 一种远紫外宽带反射式介质滤光片及其制备方法 | |
| CN109500500B (zh) | 一种渐变中性密度滤光片的制作方法 | |
| US20240092688A1 (en) | Coatings for Curved Surfaces |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |