CN1664623A - 透光元件结构与其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种透光元件结构与其制造方法，此结构包括一PMMA基体和至少镀于PMMA基体其中一表面的薄膜，薄膜包括二氧化硅层、氟化镁层或五氧化二钽层中的一种或多种，与现有PMMA透光元件相比较，此透光元件结构提高了PMMA的透光率。实现上述结构的透光元件制造方法是采用电子蒸镀的方式将二氧化硅层、氟化镁层或五氧化二钽层中的一种或多种镀于PMMA基体的至少一个表面，以提高PMMA基体的透光率。

Description

透光元件结构与其制造方法
【技术领域】
本发明是关于一种透光元件结构与其制造方法，尤指一种适用于成像系统的PMMA透光元件结构与其制造方法。
【背景技术】
随着光学领域的迅速发展，透光元件得到了广泛发展与应用。PMMA(Polymethyl Methacrylate，即聚甲基丙烯酸甲酯)是一种被广泛运用的透明聚合材料，由于其具备较佳的光学性能，可用作透光元件，因此摄像系统中的成像透镜可采用PMMA制成。对于理想状态下的PMMA镜片而言，光线能够完全透过镜头，并在摄像系统中的底片或CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)上完全聚焦并形成影像，然而，任何物体对光线都有反射作用，而PMMA的全光线透过率为92％，即，余下8％的光线形成炫光被反射出去，未能起到成像的效果，因而降低了影像的清晰度，由此，要提高成像的清晰度，PMMA的透光率需进一步提升。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种透光元件结构，其可有效提高PMMA的透光性能。
本发明的目的还在于提供一种透光元件制造方法，其可有效提高PMMA的透光性能。
本发明的透光元件结构包括一PMMA基体和至少镀于PMMA基体其中一表面的薄膜，薄膜是层状结构，其包括二氧化硅层、氟化镁层或五氧化二钽层中的一种或多种，与现有PMMA透光元件相比较，此PMMA镀膜结构提高了PMMA的透光率。
本发明的透光元件制造方法是采用电子蒸镀的方式将二氧化硅层、氟化镁层或五氧化二钽层中的一种或多种镀于PMMA的至少一个表面，此PMMA镀膜方法使得PMMA的透光率得到提高。
【附图说明】
图1是本发明透光元件结构第一实施例的结构示意图；
图2是本发明透光元件结构第二实施例的结构示意图；
图3是本发明透光元件结构第三实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
请参照图1，本发明的透光元件结构第一实施例包括一PMMA基体10和采用电子蒸镀方法覆盖于基体10一侧的薄膜12。
基体10是由PMMA材质制成，其厚度为0.85毫米；薄膜12由二氧化硅(SiO2)制成，其通过电子蒸镀方式覆盖于基体10的一侧，厚度为67.22纳米(nanometer，即十亿分之一米)。上述电子蒸镀方式过程如下：加热钨丝使外层电子动能大于束缚能而选出，并利用高电位差加速电子并使用磁场控制电子束轨迹，使其撞击到蒸镀源(本实施例中蒸镀源为二氧化硅)上并产生高热使得二氧化硅部分蒸发为气体，并在高真空环境下附着于被镀物(本实施例中为PMMA基体10)上。
经由上述电子蒸镀过程后，当光线照射于薄膜12上并穿过PMMA基体10时，基体10的透光率得到提高，其中特定波长的光线透过率可参见下表1-1中所列。
                       表1-1
Figure A20041002647500051
请参照第三图，本发明的透光元件结构第二实施例包括一PMMA基体10和采用电子蒸镀方法分别覆盖于基体10正面100与背面102上的薄膜22、24。其中基体10的厚度为0.85毫米；薄膜22由二氧化硅制成，其厚度为59.44纳米；薄膜24由二氧化硅制成，其厚度也是59.44纳米。本实施例中薄膜的制程与第一实施例相同，区别仅在于基体10的两面均设置镀层。当光线从正面100入射而从背面102射出时，PMMA基体10的透光率进一步提高，其中特定波长的光线透过率可参见下表2-1中所列。
                         表2-1
上述第一与第二实施例仅仅是特定实施方式，无论如第一实施例所述的单面镀膜或是如第二实施例中所述的双面镀膜，所镀薄膜的种类与厚度均会影响到PMMA基体10透光率的大小，如下表2-2中所列。其中正面为光线入射面，背面为光线射出面。
                         表2-2
请参照第三图，本发明的透光元件结构第三实施例包括一PMMA基体10和采用电子蒸镀方法分别覆盖于基体10正面100与背面102的复合薄膜32、34。
基体10的厚度为0.85毫米；复合薄膜32覆盖于基体10的一侧，其包括五氧化二钽(Ta2O5)层320与氟化镁(MgF2)层322，其制程如下：先于正面100上镀4.16纳米厚度的五氧化二钽层320，然后于五氧化二钽层320上镀94.60纳米厚度的氟化镁层322；复合薄膜34覆盖于基体10的背面102，其包括二氧化硅层340与氟化镁层342，其制程与复合薄膜32相同，区别在于二氧化硅层340的厚度为83.83纳米而氟化镁层342的厚度为77.36纳米。当光线从正面100入射而从背面102射出时，PMMA基体10的透光率进一步提高，其中特定波长的光线透过率可参见下表3-1中所列。
                        表3-1
Figure A20041002647500071
第三实施例中复合薄膜32、34的种类与厚度是特定的实施方式，而复合薄膜32、34的种类与厚度均会影响到PMMA基体10透光率的大小，且复合薄膜32、34并不局限于两层，具体实验数据参照下表3-2中所列。其中正面为光线入射面，背面为光线射出面。
                       表3-2
显然，上述三个实施例的透光元件结构与其制造方法虽存在镀膜种类与厚度的差异，且对于PMMA透光率的改善程度也不相同，但均达到了提高了PMMA基体10透光率的效果。而且本发明并不局限于上述实施方式，例如镀膜方法可采用其它业界现有且适用于PMMA材料的方式，镀膜的种类与厚度也不限于上述表格中所罗列。

Claims (10)

1.一种透光元件结构，其包括一PMMA基体，此PMMA基体包括第一表面和与之相对的第二表面，其特征在于：此PMMA基体的至少一表面上设置一薄膜，此薄膜具备层状结构，其包括二氧化硅层、氟化镁层或五氧化二钽层中的一种或多种。
2.如权利要求1所述的透光元件结构，其特征在于：所述薄膜设置于PMMA基体的第一表面，且基体的厚度为0.85毫米，而薄膜由二氧化硅制成，厚度为67.22奈米。
3.如权利要求1所述的透光元件结构，其特征在于：所述薄膜设置于PMMA基体的第一表面与第二表面，且基体的厚度为0.85毫米，设置于第一表面与第二表面之薄膜均由二氧化硅制成，且厚度均为59.44奈米。
4.如权利要求1所述的透光元件结构，其特征在于：所述薄膜设置于PMMA基体的第一表面与第二表面，且基体的厚度为0.85毫米，设置于第一表面之薄膜包括五氧化二钽层与氟化镁层，五氧化二钽层之厚度为4.16奈米而设置于其上的氟化镁层的厚度为94.60奈米；设置于第二表面之薄膜包括二氧化硅层与氟化镁层，且二氧化硅层之厚度为83.83奈米而设置于其上的氟化镁层的厚度为77.36奈米。
5.如权利要求1所述的透光元件结构，其特征在于：所述薄膜采用电子蒸镀方式镀于PMMA基体上。
6.一种透光元件制造方法，其包括以下步骤：
提供一PMMA基体，此PMMA基体包括第一表面和与之相对的第二表面；
将一定厚度的二氧化硅层、氟化镁层或五氧化二钽层中的一种或多种设置于PMMA基体的至少一面上。
7.如权利要求6所述的透光元件制造方法，其特征在于：所述薄膜是采用电子蒸镀的方式设置在PMMA基体上，此电子蒸镀过程如下：加热钨丝使外层电子动能大于束缚能而逸出，并利用高电位差加速电子并使用磁场控制电子束轨迹，使其撞击到蒸镀源上并产生高热使得蒸镀源部分蒸发为气体，并在高真空环境下附着于被镀物上。
8.如权利要求7所述的透光元件制造方法，其特征在于：所述薄膜采用电子蒸镀方式设置于PMMA基体的第一表面，且基体的厚度为0.85毫米，而薄膜由二氧化硅制成，厚度为67.22奈米。
9.如权利要求7所述的透光元件制造方法，其特征在于：所述薄膜采用电子蒸镀方式设置于PMMA基体的第一表面和第二表面，且基体的厚度为0.85毫米，设置于第一表面与第二表面的薄膜均由二氧化硅制成，且厚度均为59.44奈米。
10.如权利要求7所述的透光元件制造方法，其特征在于：所述薄膜采用电子蒸镀方式设置于PMMA基体的第一表面和第二表面，且基体的厚度为0.85毫米，设置于第一表面的薄膜包括五氧化二钽层与氟化镁层，五氧化二钽层的厚度为4.16奈米而设置于其上的氟化镁层的厚度为94.60奈米；设置于第二表面的薄膜包括二氧化硅层与氟化镁层，且二氧化硅层的厚度为83.83奈米而设置于其上的氟化镁层的厚度为77.36奈米。
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