CN205176306U - 具有防霜除霜功能的宽带增透膜镜片 - Google Patents

具有防霜除霜功能的宽带增透膜镜片 Download PDF

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王晋峰
李新南
田杰
王烨儒
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Abstract

具有防霜除霜功能的宽带增透膜镜片，在镜片的基片上设置有光学介质膜系，特征是所述光学介质膜系中含有透明导电膜层，该透明导电膜层上表面的边缘处设置有两个铜电极。所述的透明导电膜层采用氧化铟锡层。所述光学介质膜系由四层膜组成，依次包括：氧化钛膜、氧化硅膜、氧化铟锡膜和氧化硅膜，其中，最下层为氧化钛膜层，且与基片的表面相接触。本实用新型只需对电极通电，使得宽带增透膜表面温度升高，从而去除表面的雾与霜；在不损失工作波段透过率的同时，达到了低温环境下光学仪器的防霜除霜功能，具有较大的推广价值。

Description

具有防霜除霜功能的宽带增透膜镜片
技术领域
本实用新型属于薄膜光学领域，尤其涉及一种具有防霜除霜功能的宽带增透膜镜片。
背景技术
在高寒环境下或温度交替变化的潮湿环境中，光学仪器前表面容易结雾结霜，影响光学仪器的正常使用。
透射式光学望远镜、监控仪器等前端一般为蒸镀有宽带增透膜的镜片，增透膜镜片是一种重要的光学器件，它的应用已深入到航空航天遥感、激光通讯、分析仪器、地基望远仪器等许多科学仪器领域。从结构设计上分析，增透膜镜片是光学基片与多层介质膜组合而成，增透膜镜片广泛存在于透射式光学仪器之中。一般增透膜为了增大透过带宽通常使用高、中、低三种不同折射率材料搭配制成多层膜，最常用的为Al2O3—ZrO2—MgF2搭配，但这种搭配结构较复杂且不具备防霜除霜功能。
发明内容
本实用新型提供了一种具有防霜除霜功能的宽带增透膜镜片，以解决现有技术中光学仪器在高寒环境下或温度交替变化的潮湿环境中使用时，增透膜镜片表面产生结雾结霜的问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种具有防霜除霜功能的宽带增透膜镜片，在镜片的基片上设置有光学介质膜系（增透膜），其特征在于，所述光学介质膜系中含有透明导电膜层，该透明导电膜层上表面的边缘处设置有两个铜电极。
所述的透明导电膜层可以采用ITO（氧化铟锡层）。ITO在液晶显示器、触摸屏、太阳能电池板中大量使用，透明导电膜是一种重掺杂、高简并的n型半导体材料，具有较低的电阻率，约为10-4Ω·cm，禁带宽度介于3.5～4.5eV之间，因而在可见光区吸收很少，且镀膜后的平均透过率可以达到85％以上。它以接近金属的导电率、可见光范围的高透过率很好地把物质的透明性和导电性统一起来。
使用时，通过所述两个铜电极给透明导电膜层通电加热，即可达到防霜除霜的效果。
进一步的，所述光学介质膜系由四层膜组成，依次包括：氧化钛膜、氧化硅膜、氧化铟锡膜和氧化硅膜，其中，光学介质膜的最下层为氧化钛膜层，且与基片的表面相接触。
优选的，所述光学介质膜系是蒸镀在K9、JGS1等光学基片上。
优选的，所述光学介质膜系厚度为200nm-300nm。
进一步的，所述光学介质膜系依次由氧化钛膜、氧化硅膜、氧化铟锡膜和氧化硅膜组成。
优选的，所述基片可以为圆形或四边形。
本实用新型的有益效果：本实用新型的透明导电膜为宽带增透膜系中的一层，电极位于导电膜的上表面边缘，只需对电极通电，使得宽带增透膜表面温度升高，从而去除表面的雾与霜；本实用新型提供的防霜除霜宽带增透膜镜片与普通增透膜镜片相比，在不损失工作波段透过率的同时，达到了低温环境下光学仪器的防霜除霜功能，具有较大的推广价值。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1的截面图；
其中，1-电极，2-透明导电膜，3-氧化硅膜，4-氧化钛膜，5-基片。
图3为本实用新型的增透膜镜片光谱曲线图。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
实施例1：具有防霜除霜功能的宽带增透膜镜片，如图1和2所示，包括基片5，所述基片5上设置有氧化钛膜4，氧化硅膜3，氧化铟锡膜2上为氧化硅膜，氧化铟锡膜2上表面的边缘处设置有两个铜电极1。
所述宽带增透膜系依次由氧化钛膜、氧化硅膜、氧化铟锡膜和氧化硅膜叠加组成，其中，宽带增透膜的最下层为氧化钛膜层4，且与基片5的表面相接触，宽带增透膜系的最上层为氧化硅膜。
所述宽带增透膜系是蒸镀在基片5上，物理蒸镀方式是目前增透膜镜片制造的主流方式，其膜厚监控简便，可控性好，节约材料。
所述宽带增透膜系厚度为200nm-300nm。
所述基片5材料为光学玻璃，如K9光学玻璃或JGS1，以上两种材料是增透膜镜片在可见光波段的主要基片材料，具有成本低，透过率高的优点。
所述基片5可以为圆形或四边形。
本实用新型提供的具有防霜除霜功能的宽带增透膜镜片，包括一个圆形的基片5，其由K9光学玻璃制成，其直径为100mm，厚度为15mm。在该基片5上设有增透膜系，其厚度为250nm，所述宽带增透膜系由氧化钛膜、氧化硅膜、氧化铟锡膜和氧化硅膜叠加组成，且增透膜系的最下层为氧化钛膜4，并与基片5的上表面相接触，增透膜系的最上层为氧化硅膜。防霜防雾功能需要通过通电加热实现。
氧化铟锡膜2厚度为120nm，两个电极1均位于氧化铟锡膜2上表面的边缘，宽度5mm，厚度300nm，电极1通电后，使得本实用新型的滤光片表面温度升高，从而去除表面的雾和霜。
本实用新型中，基片5的形状与大小可根据需要进行调整，厚度相应进行调整，光学介质膜3的厚度可在200nm至300nm的范围内进行调整。
图3为本实用新型的宽带增透膜镜片光谱曲线图，可见采用本实用新型的宽带增透膜镜片在取得防霜除霜功能的同时，具有优良的光谱性能。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述试验例说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神的范围前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种具有防霜除霜功能的宽带增透膜镜片，在镜片的基片上设置有光学介质膜系，其特征在于，所述光学介质膜系中含有透明导电膜层，该透明导电膜层上表面的边缘处设置有两个铜电极。
2.根据权利要求1所述的具有防霜除霜功能的宽带增透膜镜片，其特征在于，所述的透明导电膜层采用氧化铟锡层。
3.根据权利要求1所述的具有防霜除霜功能的宽带增透膜镜片，其特征在于，所述光学介质膜系由四层膜组成，依次包括：氧化钛膜、氧化硅膜、氧化铟锡膜和氧化硅膜，其中，最下层为氧化钛膜层，且与基片的表面相接触。
4.根据权利要求1所述的具有防霜除霜功能的宽带增透膜镜片，其特征在于，所述光学介质膜系是蒸镀在K9光学基片或JGS1光学基片上。
5.根据权利要求1所述的具有防霜除霜功能的宽带增透膜镜片，其特征在于，所述光学介质膜系的厚度为200nm-300nm。
6.根据权利要求1-5之一所述的具有防霜除霜功能的宽带增透膜镜片，其特征在于，所述基片为圆形或四边形。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108227343A (zh) * 2018-02-06 2018-06-29 中国科学院西安光学精密机械研究所 相机光学加热窗口
CN109901247A (zh) * 2019-02-24 2019-06-18 西安应用光学研究所 一种10.6μm激光窗口抗磁可加热薄膜膜系结构

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