CN1940599A - 光学元件 - Google Patents
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Abstract
一种光学元件,包含基板、金属层以及保护积层。其中,基板表面的平坦度小于4λ;金属层设置于基板上;保护积层设置于基板上并包覆金属层与基板的至少一部分。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学设备,特别涉及一种光学元件。
背景技术
一般而言,光学元件为反射镜、分光镜等具有特定反射性、穿透性等光学特性的元件,当光学元件应用于光学设备(例如:投影机、照相机)中时,是利用光学元件的光学特性,改变光线行径路线,或是达到构成影像的作用。其中,以金属镀膜技术制成的光学元件更扮演不可或缺的重要角色,利用金属本身材质与膜层厚度的不同,制造出具有各种不同光学特性的光学元件。
参阅图1所示的光学元件1,其为反射镜,具有基板11、设于基板11上的金属层12以及设于金属层12上的保护层13。
由于金属层12的周缘并无任何保护层13提供保护作用,使得金属层12的周缘容易受到外界酸、碱、水气或氧气的侵蚀。如此一来,便影响金属层12的反射光线的特性。
目前而言,金属层12通常采用铝(Al)为材质,原因在于:铝具有较佳抗酸、抗碱或抗氧化特性,而可提高光学元件1的耐久度。
然而,随着科技发展,制作光学设备的技术也不断地进步,所以对光学元件的光学性质的要求也相对提高。以铝为金属层12的材质所制成的光学元件1而言,其对可见光、紫外光或近红外光具有80%至90%左右的反射率,其光学特性已经不敷使用之疑虑,于是,目前更研发出以银取代铝作为金属层12的材质,使得光学元件1可具有95%以上的反射率。
相较以铝为金属层12材质而言,以银作为金属层12材质的光学元件1更具有较佳的光学性质,但是,银却容易受到外界酸、碱或氧化侵蚀,使得光学元件1的光学特性受到影响,因此,降低光学元件的使用寿命。
于是,目前急须寻找一种具有优良光学特性且可抵抗外在酸、碱或氧化侵蚀的光学元件,以符合现今制作光学设备的需求。
发明内容
有鉴于上述课题,本发明的目的是提供一种光学元件,其具有较佳光学性质及较佳使用寿命的优点。
因此,为达上述目的,依本发明的光学元件包含基板、金属层以及保护积层。其中,基板的平坦度(Flatness)小于4λ;金属层设于基板上;保护积层设置于基板上并包覆金属层与基板的至少一部分。
承上所述,依本发明的光学元件,由于保护积层包覆金属层相对基板的一表面以及金属层的周缘,使得金属层不易受到外界酸、碱或氧化所造成的损害。因此,本发明的金属层材质即可选用具有较佳光学性质的材质,如此一来,本发明的光学元件不但具有较佳光学性质,更可抵抗外界侵蚀,而具有较佳的使用寿命。
附图说明
图1是传统光学元件的示意图;以及
图2是本发明较佳实施例的光学元件的示意图。
元件符号说明:
1 光学元件
11 基板
12 金属层
13 保护层
2 光学元件
21 基板
22 金属层
23 保护积层
231 第一保护子层
232 第二保护子层
233 第三保护子层
234 第四保护子层
235 第五保护子层
具体实施方式
以下将参照相关附图,说明依本发明较佳实施例的光学元件。
参阅图2’为本发明的光学元件2。本实施例中,光学元件2为反射镜,光学元件2具有基板21、金属层22以及保护积层23。
本实施例中,基板21为透明玻璃板,且基板21的平坦度小于4λ,而λ为氦氖雷射光的波长,1λ=632.8nm。当然,基板21也可为塑料、树脂或是其它透明材质制成。
金属层22的材质为银,其是以溅镀(sputter)的方式设于基板21上,金属层22的厚度为120nm,且其具有高于95%以上的反射率。当然,本发明的光学元件2并不限定金属层22的材质必须为银,而可采取铝、铜或其它金属材质或合金。此外,金属层22设置于基板21的方式也可为蒸镀(evaporate)或是电镀(electroplate)。
由于本实施例的光学元件2为应用于光源处理器投影系统中(digital light processing,简称DLP)投影镜头组(Projection LensAssembly)的反射镜,所以金属层22必须具有高于95%以上的反射率。当然,本发明的光学元件2也可为分光镜或是其它光学元件,此时,金属层22则要求具有半反射性、半透射性或其它光学性质,而不须限定必须具有95%以上的反射率。
保护积层23包覆于金属层22相对基板21的一表面与金属层22的周缘,且保护积层23具有多个保护子层。本实施例中,保护积层23具有依序设于金属层22上的第一保护子层231、第二保护子层232、第三保护子层233、第四保护子层234以及第五保护子层235。
其中,第一保护子层231、第三保护子层233以及第五保护子层235的材质都是二氧化硅(SiO2);第二保护子层232与第四保护子层234的材质是五氧化二钽(Ta2O5)。再者,第一保护子层231的厚度为30.5nm、第二保护子层232的厚度为55.6nm、第三保护子层233的厚度为88.2nm、第四保护子层234的厚度为146.4nm,以及第五保护子层235的厚度为121.5nm。
当然,保护积层23所具有保护子层的数目以及各层保护子层的厚度可依据实际需要作调整与改变,但是,必须将保护积层23的总厚度d1设计为大于金属层22的厚度d2,方能使得保护积层23达到完善保护金属层22的功效。此外,保护积层中的材质除了二氧化硅(SiO2)与五氧化二钽(Ta2O5)之外,也可选择其它介电材料,例如:五氧化三钛(Ti3O5)或二氟化镁(MgF2)。
承上所述,依本发明的光学元件,由于保护积层包覆金属层相对基板的一表面以及金属层的周缘,使得金属层不易受到外界酸、碱或氧化所造成的损害。因此,本发明的金属层材质即可选用具有较佳光学性质的材质。如此一来,本发明的光学元件不但具有较佳光学性质,更可抵抗外界侵蚀,而具有较佳的使用寿命。
以上所述仅为举例,而非限制。任何未脱离本发明的精神与范畴而对其进行的等效修改或变更,均应包含于后附的权利要求中。
Claims (11)
1.一种光学元件,包含:
基板,其平坦度小于4λ;
金属层,其设于该基板上;以及
保护积层,其设置于该基板上并包覆该金属层与该基板的至少一部分。
2.如权利要求1所述的光学元件,其中该基板为玻璃或塑料。
3.如权利要求1所述的光学元件,其中该金属层具有半反射性。
4.如权利要求1所述的光学元件,其中该金属层具有高于95%的反射率。
5.如权利要求1所述的光学元件,其中该金属层材质为银、铝或铜等金属或合金。
6.如权利要求1所述的光学元件,其中该金属层是以蒸镀、电镀或溅镀的方式设于该基板上。
7.如权利要求1所述的光学元件,其中该保护积层的厚度大于该金属层的厚度。
8.如权利要求1所述的光学元件,其中该保护积层具有多个保护子层。
9.如权利要求8所述的光学元件,其中该保护子层的材质为介电材料。
10.如权利要求8所述的光学元件,其中该保护子层的材质为五氧化三钛(Ti3O5)、五氧化二钽(Ta2O5)、二氧化硅(SiO2)或二氟化镁(MgF2)。
11.如权利要求1所述的光学元件,其为反射镜或分光镜,其中该反射镜为应用于光源处理器投影系统的投影镜头组。
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2005
- 2005-09-28 CN CNA2005101056378A patent/CN1940599A/zh active Pending
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