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光学元件为何需要镀AR膜

【添加时间:2017-05-31 10:55:49】【来源:】【作者:cddaxin】【阅读:



一、原理

 

减反射膜是以光的波动性和干涉现象为基础的。二个振幅相同,波长相同的光波叠加,那么光波的振幅增强;如果二个光波原由相同,波程相差,如果这二个光波叠加,那么互相抵消了。减反射膜就是利用了这个原理,在镜片的表面镀上减反射膜,使得膜层前后表面产生的反射光互相干扰,从而抵消了反射光,达到减反射的效果。

 

二、镀AR膜有什么好处:

 

1.镜面反射:

光线通过镜片的前后表面时,不但会产生折射,还会产生反射。这种在镜片前表面产生的反射光会使别人看戴镜者眼睛时,看到的却是镜片表面一片白光。拍照时,这种反光还会严重影响戴镜者的美观

 

2."鬼影":

眼镜光学理论认为眼镜片屈光力会使所视物体在戴镜者的远点形成一个清晰的像,也可以解释为所视物的光线通过镜片发生偏折并聚焦于视网膜上,形成像点。但是由于屈光镜片的前后表面的曲率不同,并且存在一定量的反射光,它们之间会产生内反射光。内反射光会在远点球面附近产生虚像,也就是在视网膜的像点附近产生虚像点。这些虚像点会影响视物的清晰度和舒适性。

 

3.眩光

象所有光学系统一样,眼睛并不完美,在视网膜上所成的像不是一个点,而是一个模糊圈。因此,二个相邻点的感觉是由二个并列的或多或少重叠的模糊圈产生的。只要二点之间的距离足够大,在视网膜上的成像就会产生二点的感觉,但是如果二点太接近,那么二个模糊圈会趋向与重合,被误认为是一个点。

 

我们来模拟这样一个场景产:夜晚,一位戴眼镜的驾车者清晰地看见对面远处有二辆自行车正冲着他的车骑过来。此时,尾随其后的汽车的前灯在驾车者镜片后表面上产生反射:该反射光在视网膜上形成的像增加了二个被观察点的强度(自行车车灯)。对比减小的结果会令驾驶员最初产生的存在二个骑车人的感觉重合成为单一的像,就好比区分它们的角度被突然减小!

 

三、镀AR膜技术

 

有机镜片镀膜的难度要比玻璃镜片高。玻璃材料能够承受300 °C以上的高温,而有机镜片在超过100 °C时便会发黄,随后很快分解。可以用于玻璃镜片的减反射膜材料通常采用氟化镁(MgF2),但由于氟化镁的镀膜工艺必须在高于200°C的环境下进行,否则不能附着于镜片的表面,所以有机镜片并不采用它。

 

20世纪90年代以后,随着真空镀膜技术的发展,利用离子束轰击技术,使得膜层与镜片的结合,膜层间的结合得到了改良。而且

提炼出的象氧化钛,氧化锆等高纯度金属氧化物材料可以通过蒸发工艺镀于树脂镜片的表面,达到良好的减反射效果。

 

四、镀膜前对基片的要求

 

镜片在接受镀膜前必须进行预清洗,这种清洗要求很高,达到分子级。在清洗槽中分别放置各种清洗液,并采用超声波加强清洗效果,当镜片清洗完后,放进真空舱内,在此过程中要特别注意避免空气中的灰尘和垃圾再黏附在镜片表面。最后的清洗是在真空舱内镀前进行的,放置在真空舱内的

离子枪将轰击镜片的表面,完成此道清洗工序后即进行减反射膜的镀膜。

 

五、膜层牢固度

 

对眼镜片而言,膜层的牢固性是至关重要的,是镜片重要的质量指标。镜片的质量指标包括镜片抗磨损、抗温差等。因此现在有了许多针对性的物理化学测试方法,在模拟戴镜者的使用条件下,对镀膜镜片进行膜层牢度质量的测试。这些测试方法包括:盐水试验、蒸汽试验、去离子水试验、钢丝绒磨擦试验、溶解试验、黏着试验、温差试验和潮湿度试验等。


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