Salutan Filem Dalam Optik Visual

Lapisan filem dalam optik Visual

IKS PVD, apa-apa soalan mengenai mesin salutan optik, hubungi kami sekarang, iks.pvd @ foxmail.com

1. filem tahan filem (filem keras)

Tidak kira ia dibuat daripada bahan bukan organik atau bahan organik, dalam penggunaan harian, geseran dengan debu atau batu (silika) akan menyebabkan memakai kanta, menyebabkan calar pada permukaan lensa. Berbanding dengan kepingan kaca, bahan organik kurang tegar dan lebih cenderung menghasilkan calar. Melalui mikroskop, kita boleh melihat permukaan calar lensa terbahagi kepada dua jenis; Salah satunya adalah kerana grit dihasilkan calar, cetek dan kecil, memakai cermin mata tidak mudah untuk mengesan; Yang lain adalah calar yang dibuat oleh biji pasir yang lebih besar, yang dalam dan kasar di sekitar tepi dan boleh menjejaskan penglihatan di kawasan tengah.

(1) ciri teknikal

1) Generasi pertama teknologi anti-memakai filem

Filem anti-memakai bermula pada awal 1970-an, apabila difikirkan bahawa kanta kaca sukar digerakkan kerana kekerasan mereka, sementara kanta organik terlalu lembut untuk dipakai. Oleh itu, bahan kuarza dilapisi pada permukaan lensa organik di bawah vakum, membentuk filem anti-haus yang sangat keras. Walau bagaimanapun, disebabkan ketidakcocokan antara pekali pengembangan haba dan bahan substrat, filem itu mudah dikeluarkan dan lapisan filem rapuh, jadi kesan anti-pakai tidak sesuai.

2) teknologi filem anti-haus generasi kedua

Sejak tahun 1980-an, penyelidik mendapati secara teori bahawa mekanisme haus dan lusuh tidak hanya berkaitan dengan kekerasan, tetapi bahan filem mempunyai ciri-ciri ganda "kekerasan / ubah bentuk", iaitu, beberapa bahan mempunyai kekerasan yang lebih tinggi tetapi lebih kecil ubah bentuk, manakala sesetengah bahan mempunyai kekerasan yang rendah tetapi ubah bentuk yang lebih besar. Teknologi filem anti-memakai generasi kedua adalah mencelupkan permukaan lensa organik yang disalut dengan kekerasan yang tinggi dan tidak rapuh

3) teknologi filem anti-haus generasi ketiga

Teknologi filem anti-haus generasi ketiga telah dibangunkan selepas tahun 1990-an, terutamanya untuk menyelesaikan masalah rintangan haus lensa organik yang disalut dengan filem anti-refleksi. Kerana kekerasan substrat lensa organik sangat berbeza daripada lapisan filem anti-refleksi, teori baru percaya bahawa perlu ada lapisan filem anti-memakai di antara kedua-dua, supaya lensa dapat memainkan peranan penimbunan dalam pasir dan geseran kerikil, dan tidak mudah menghasilkan calar. Kekerasan lapisan filem anti-haus generasi ketiga adalah antara kekerasan filem anti-pantulan dan asas lensa, dan pekali geserannya adalah rendah dan tidak mudah retak.

4) Teknologi filem anti-haus generasi keempat

Teknologi anti-filem generasi keempat MENGGUNAKAN atom silicon. Sebagai contoh, TITUS ditambah minuman keras keras Perancis etv syarikat mengandungi kedua-dua matriks organik dan zarah ultra-bukan organik yang mengandungi unsur-unsur silikon, yang menjadikan filem anti-memakai mempunyai kekuatan dan meningkatkan kekerasan pada masa yang sama. Teknologi penyaduran filem anti-memakai moden adalah yang paling penting ialah menggunakan kaedah rendaman, iaitu, selepas kanta melalui pembersihan berbilang, direndam dalam cecair keras, masa tertentu, dengan kelajuan tertentu. Kelajuan ini berkaitan dengan kelikatan penyelesaian keras dan ketebalan filem terhadap haus. Mentions ketuhar kira-kira 100 ° C dalam pempolimeran 4-5 jam, ketebalan lapisan kira-kira 3 hingga 5 mikron.

(2) Kaedah ujian

Cara yang paling asas untuk menilai dan menguji rintangan haus filem anti-memakai adalah menggunakannya secara klinikal, biarkan pemakainya memakainya selama satu tempoh masa, dan kemudian memerhati dan bandingkan memakai kanta dengan mikroskop. Sudah tentu, ini biasanya kaedah yang digunakan sebelum teknologi baru secara rasmi dipromosikan. Pada masa ini, kaedah ujian yang lebih pesat dan intuitif yang biasa kita gunakan ialah:

1) Ujian pengisaran

Letakkan lensa dalam bahan propaganda yang mengandungi kerikil (menetapkan ukuran butiran dan kekerasan batu), dan sapukan ke belakang dan sebagainya di bawah kawalan tertentu. Pada akhirnya, reflektansi cahaya yang menyala sebelum dan selepas geseran lensa diukur dengan fogometer dan berbanding dengan lensa standard.

2) ujian beludru keluli

Bilangan kali beludru keluli tertentu digunakan untuk menggosok houhoun pada permukaan kanta pada tekanan dan kelajuan tertentu. Bilangan kali houhoun digunakan untuk menguji reflektansi cahaya yang menyala sebelum dan selepas geseran kanta dengan fogometer dan berbanding dengan kanta standard. Sudah tentu, kita juga boleh secara manual menggosok dua kanta dengan tekanan yang sama untuk sama bilangan kali, dan kemudian memerhati dan membandingkannya dengan mata kasar.

Hasil dari kedua-dua kaedah ini hampir kepada mereka yang memakai cermin mata jangka panjang.

(3) R hubungan antara filem antireflection dan filem antiwear

Lapisan filem anti-refleksi pada permukaan lensa adalah bahan oksida logam yang sangat tipis (ketebalan kurang daripada 1 mikron), keras dan rapuh. Apabila disalut pada lensa kaca, lapisan filem agak mudah untuk menghasilkan calar kerana asas filem agak sukar dan kerikil melintasi ia. Walau bagaimanapun, apabila filem antireflection dilapisi pada kanta organik, sebagai asas filem lembut, pasir dan kerikil melintasi lapisan filem, dan lapisan filem mudah menghasilkan calar. Oleh itu, lensa organik mesti disalut dengan filem anti-haus sebelum filem anti-refleksi, dan kekerasan dua lapisan filem mesti sepadan.

2. Filem antirefleksi

(1) Kenapa kita memerlukan filem reflektif?

1) pantulan specular

Apabila cahaya melewati permukaan depan dan belakang kanta, ia bukan hanya refracts, tetapi juga mencerminkan. Cahaya yang dipantulkan di permukaan depan kanta akan menyebabkan orang lain melihat mata pemakai dan melihat sepotong cahaya putih di permukaan. Apabila mengambil gambar, pantulan ini serius boleh menjejaskan keindahan pemakai.

2) "Hantu"

Menurut teori optik gelas, kuasa refraktif lensa akan menjadikan objek diperhatikan membentuk imej yang jelas pada jarak jauh pemakai. Ia juga boleh dijelaskan sebagai cahaya objek diperhatikan dibelokkan melalui kanta dan tertumpu pada retina untuk membentuk titik imej. Walau bagaimanapun, kerana kelengkungan permukaan depan dan belakang cermin refraktik berbeza, dan terdapat sejumlah cahaya yang dicerminkan, cahaya yang dicerminkan dalaman akan dijana di antara mereka. Cahaya dalaman yang tercermin akan menghasilkan imej maya berhampiran titik penalti yang jauh, iaitu, berhampiran titik imej retina. Mata maya ini menjejaskan kejelasan dan keselesaan objek.

3) Silau

Sama seperti semua sistem optik, mata tidak sempurna, dan imej pada retina bukan titik tetapi kabur. Oleh itu, pengertian dua mata bersebelahan dijana oleh dua selari yang lebih kurang atau kurang tumpat bulatan kabur. Selagi jarak antara kedua-dua titik itu cukup besar, imej di retina akan menghasilkan sensasi dua perkara, tetapi jika kedua-dua titik terlalu dekat, maka kedua-dua bulatan kabur akan cenderung bertepatan dan menjadi keliru untuk satu titik .

Sebaliknya boleh digunakan untuk menggambarkan fenomena ini dan menyatakan kejelasan visi. Nisbah pasangan mestilah lebih besar daripada ambang tertentu (ambang pengesanan, bersamaan dengan 1-2) untuk memastikan bahawa mata mengiktiraf dua titik bersebelahan.

Formula pengiraan kontras adalah: D = (ab) / (a * b)

Di mana C adalah kontras, nilai yang dianggap paling tinggi dari kedua-dua titik objek bersebelahan di retina adalah, dan nilai yang paling rendah yang dilihat dari bahagian bersebelahan ialah b. Sekiranya nilai kontras C lebih tinggi, semakin tinggi resolusi sistem visual kedua-dua mata itu, semakin jelas persepsi itu. Jika dua titik objek adalah sangat dekat, dan nilai terendah bagi bahagian bersebelahannya adalah hampir dengan nilai tertinggi, maka nilai C adalah rendah, menunjukkan bahawa sistem visual tidak merasakan tentang kedua-dua titik atau tidak dapat membezakannya dengan jelas.

Mari simulasi senario sedemikian:

Pada waktu malam, pengendara jalan raya dengan jelas dapat melihat dua basikal yang datang ke arahnya dari jauh. Pada ketika ini, lampu depan kereta selepas mereka mencerminkan permukaan belakang lensa pemandu: cahaya yang dipantulkan membentuk imej pada retina yang meningkatkan keamatan dua titik yang diamati (lampu basikal). Jadi jika panjang a dan b bertambah, maka penunjuk (a * b) bertambah, dan pengangka (a -b) tetap sama, maka nilai C berkurang. Hasil pengurangan ini adalah bahawa persepsi awal pengemudi tentang kewujudan dua penunggang basikal bertindih ke dalam satu imej, seolah-olah Sudut di mana mereka dibezakan tiba-tiba dikurangkan!

4) Duti transit

Peratusan cahaya yang tercermin dalam cahaya insiden bergantung kepada indeks biasan bahan kanta, yang boleh dikira dengan formula cahaya yang ditunjukkan: R = (n-1) kuasa dua / (n-1) kuasa dua

R: pantulan satu sisi lensa n: indeks biasan bahan kanta

Sebagai contoh, indeks biasan bahan resin biasa ialah 1.50, dan cahaya refleksi R = (1.50-1) kuasa dua / (1.50 + 1) kuasa dua = 0.04 = 4%. Kanta mempunyai dua permukaan. Jika R1 adalah jumlah permukaan hadapan lensa dan R2 adalah jumlah pantulan pada permukaan belakang lensa, maka jumlah pantulan lensa R = R1 + R2. (apabila mengira pantulan R2, cahaya insiden adalah 100% -r1). Transmisi cahaya kanta adalah sama dengan 100% tolak R1 tolak R2.

Ia dapat dilihat bahawa jika kanta dengan indeks bias tinggi tidak mempunyai filem anti-refleksi, cahaya yang tercermin akan membawa rasa tidak selesa kepada pemakainya.

(2) Prinsip

Filem antirefleksi adalah berdasarkan turun naik dan gangguan cahaya. Jika dua gelombang cahaya dengan amplitud yang sama dan panjang gelombang yang sama ditumpangkan, amplitud gelombang cahaya akan dipertingkatkan. Sekiranya kedua-dua gelombang mempunyai asal yang sama dan laluan yang berlainan, jika ia ditapis, mereka membatalkan satu sama lain. Filem antirefleksi adalah menggunakan prinsip ini, permukaan lensa bersalut dengan filem antireflection, sehingga filem sebelum dan selepas permukaan gangguan cahaya yang tercermin, untuk mengimbangi cahaya yang tercermin, untuk mencapai kesan antirefleksi.

1) keadaan amplitud

Indeks bias bahan filem mesti sama dengan akar kuadrat indeks bias bahan substrat lensa.

2) Syarat fasa

Untuk lapisan antirefleksi, pengeluar kanta banyak menggunakan gelombang cahaya yang sangat sensitif (555nm). Apabila salutan terlalu nipis (139nm), cahaya yang dipantulkan kelihatan coklat muda atau kuning. Jika ia berwarna biru, ia mungkin terlalu tebal (139nm).

Tujuan lapisan reflektif filem adalah untuk mengurangkan pantulan cahaya, tetapi mustahil untuk tidak mencerminkan cahaya. Permukaan lensa juga sentiasa mempunyai warna yang kekal, tetapi jenis warna yang kekal adalah yang terbaik, tidak mempunyai standard sebenarnya, pada dasarnya diberi keutamaan dengan individu yang suka warna hingga sekarang, lebih lagi warna hijau jabatan.

Kita juga boleh mendapati bahawa kelengkungan warna baki pada cembung dan permukaan cekung lensa juga menjadikan kelajuan salutan berbeza, jadi bahagian tengah kanta berwarna hijau, dan bahagian tepinya berwarna merah atau warna lain.

(3) teknologi salutan antireflective

Salutan lensa organik lebih sukar daripada lensa kaca. Bahan kaca untuk menahan suhu tinggi di atas 300 ° C, dan kanta organik akan menjadi kuning apabila lebih daripada 100 ° C, kemudian dengan cepat memecah.

Boleh digunakan untuk lensa kaca yang kurang daripada bahan membran reflektif yang digunakan magnesium fluorida (MgF2), tetapi hasil proses salutan fluorida magnesium mestilah berada di bawah persekitaran yang lebih tinggi daripada 200 ° C, jika tidak boleh dilampirkan pada permukaan lensa, jadi kanta organik tidak menggunakannya. Selepas tahun 1990-an, dengan perkembangan teknologi salutan vakum, teknologi pengeboman ion rasuk digunakan untuk meningkatkan gabungan antara lapisan filem dan lensa dan antara lapisan filem. Dan bahan oksida berketuliti tinggi yang diekstrak seperti oksida titanium dan zirkonia boleh dilapisi pada permukaan kanta resin dengan proses penyejatan untuk mencapai kesan anti-pantulan yang baik.

Berikut adalah pengenalan teknologi salutan filem antireflection untuk lensa organik.

(1) Persediaan sebelum salutan

Kanta mestilah dibersihkan sebelum salutan, yang memerlukan pembersihan molekul yang tinggi. Pelbagai cecair pencuci diletakkan di dalam tangki pembersihan, dan gelombang ultrasonik digunakan untuk meningkatkan kesan pembersihan. Apabila kanta dibersihkan, ia dimasukkan ke dalam ruang vakum. Dalam proses ini, perhatian khusus perlu dibayar untuk mengelakkan habuk dan sampah di udara untuk mematuhi permukaan kanta sekali lagi. Pembersihan terakhir dilakukan di ruang vakum, di mana perhatian khusus harus dibayar untuk mengelakkan debu dan sampah di udara menempel ke permukaan lensa lagi. Pembersihan akhir dilakukan sebelum penyaduran di ruang vakum. Pistol ion yang diletakkan di ruang vakum akan membombardir permukaan kanta (contohnya, ion argon). Selepas proses pembersihan, filem anti-pantulan akan dilapisi.

(2) Salutan vakum

Proses penyejatan vakum boleh memastikan bahawa bahan salutan tulen bersalut pada permukaan kanta, dan dalam proses penyejatan, komposisi kimia bahan salutan boleh dikawal ketat. Proses penyejatan vakum boleh mengawal ketebalan filem dengan tepat dan mencapai ketepatan.

(3) Filem yang tegas

Untuk lensa, ketegasan lapisan filem sangat penting, yang merupakan indeks kualiti penting lensa. Indeks kanta berkualiti termasuk ruang anti-haus, anti-budaya dan perbezaan anti-suhu. Oleh itu, kini terdapat banyak kaedah ujian fizikal dan kimia yang disasarkan, dalam simulasi penggunaan cermin pengguna, kualiti salutan kanta bersalut ujian. Kaedah ujian ini termasuk: ujian air garam, ujian stim, ujian air deionized, ujian geseran beludru keluli, ujian pembubaran, ujian lekatan, ujian perbezaan suhu dan ujian kelembapan.

3. Filem antifouling (filem apikal)

(1) Prinsip

Selepas permukaan kanta dilapisi dengan filem anti-refleksi multi-lapisan, lensa amat terdedah kepada noda, dan noda akan merosakkan kesan anti-pantulan filem anti-pantulan. Di bawah mikroskop, kita dapati bahawa lapisan filem anti-refleksi adalah berliang, jadi minyak sangat mudah menyusup ke lapisan filem anti-refleksi. Penyelesaiannya adalah untuk melapisi filem atas anti-minyak dan anti-air pada lapisan filem anti-refleksi, dan filem itu mesti sangat tipis, supaya ia tidak akan mengubah sifat-sifat optik filem anti-pantulan.

(2) Proses

Bahan filem anti-fouling terutamanya fluorida, terdapat dua kaedah pemprosesan, satu kaedah merendam, satu adalah salutan vakum, dan kaedah yang paling biasa ialah salutan vakum. Kaedah yang paling biasa ialah salutan vakum. Apabila filem anti-refleksi selesai, fluorida boleh disalut pada filem melalui proses penyejatan. Filem anti-fouling boleh menutup lapisan filem anti-refleksi yang berliang, dan boleh mengurangkan kawasan sentuhan antara air dan minyak dan kanta, supaya titisan minyak dan air tidak mudah untuk mematuhi permukaan lensa, sehingga ia juga disebut kalis air filem.

Bagi kanta organik, rawatan sistem permukaan yang ideal perlu menjadi filem komposit yang merangkumi filem anti-haus, filem anti-refleksi multi-lapisan dan filem anti-fouling. Secara amnya, salutan filem anti-pakai adalah paling tebal, kira-kira 3-5mm, ketebalan filem anti-refleksi multi-lapisan adalah kira-kira 0.3um, lapisan atas lapisan lilin anti-fouling adalah paling kurang, kira-kira 0.005-0.01mm. Ambil kristal berlian (crizal) dari Perancis etv syarikat sebagai contoh, filem komposit yang pertama dilapisi dengan filem tahan haus silikon pada substrat lensa. Kemudian, teknologi IPC digunakan untuk pra-bersih filem anti-refleksi sebelum penyaduran oleh pengeboman ion. Selepas pembersihan, kekerasan tinggi zirkonia (ZrO2) dan bahan lain digunakan untuk penyaduran vakum filem anti-refleksi multilayer. Akhirnya, filem atas dengan sudut sentuhan 110 disalut. Ia menunjukkan bahawa teknologi rawatan permukaan kanta organik telah mencapai ketinggian baru.