Filmbeläggning i visuell optik

Filmbeläggning i Visual Optics

IKS PVD, någon fråga om optisk beläggningsmaskin, kontakta oss nu, iks.pvd @ foxmail.com

1.Bearbetningsfilm (hårdfilm)

Oavsett om det är tillverkat av oorganiskt material eller organiskt material, kommer friktionen med damm eller grus (kiseldioxid) att orsaka slitage på linsen, vilket resulterar i repor på linsytan. Jämfört med glasskivor är organiska material mindre styva och är mer benägna att producera repor. Genom mikroskopet kan vi observera linsytan repor är huvudsakligen indelade i två typer; En beror på att gropen producerade repor, grunt och litet, det är inte lätt att upptäcka glasögon. Den andra är repor av större sandkorn, vilka är djupa och grova runt kanterna och kan påverka synen i det centrala området.

(1) teknisk funktion

1) Den första generationen anti-wear-filmteknik

Anti-wear-filmer började i början av 1970-talet, då man trodde att glaslinser var svåra att slipa på grund av hårdheten, medan organiska linser var för mjuka att bära. Därför pläteras kvartsmaterialet på ytan av den organiska linsen under vakuum och bildar en mycket hård anti-slitagefilm. På grund av felaktigheten mellan dess termiska expansionskoefficient och substratmaterialet är emellertid filmen lätt borttagen och filmskiktet är skört, så anti-slitageffekten är inte idealisk.

2) Andra generationens anti-wear-filmteknik

Sedan 1980-talet har forskare i teorin funnit att slitningsmekanismen inte bara är relaterad till hårdhet, men filmmaterialet har dubbla egenskaper av "hårdhet / deformation", det vill säga att vissa material har högre hårdhet men mindre deformation, medan vissa material har lägre hårdhet men större deformation. Den andra generationens slitstarkfilmsteknik är att doppa ytan av den organiska linsen belagd med ett höghårdhet och inte sprött material

3) Tredje generationens anti-wear-filmteknik

Den tredje generationen anti-wear-filmteknik utvecklades efter 1990-talet, främst för att lösa problemet med slitstyrka hos organiska linser belagda med reflektionsfilm. Eftersom det organiska linssubstratets hårdhet är väldigt annorlunda än det som är av reflektionsfilmskiktet, anser den nya teorin att det måste finnas ett slitskyddande filmlager mellan de två, så att linsen kan spela en buffrande roll i sand- och grusfriktionen, och det är inte lätt att producera repor. Hårdheten hos det tredje generationsskyddsfilmskiktet ligger mellan hårdheten hos antireflektionsfilmen och linsens botten och dess friktionskoefficient är låg och det är inte lätt att spricka.

4) Den fjärde generationen av anti-wear-filmteknik

Den fjärde generationen anti-filmteknologi använder kiselatomer. TITUS plus hårdvätska från France etv-företaget innehåller till exempel både organisk matris och oorganiska ultrafina partiklar innehållande kiselelement, vilket gör anti-slitagefilmen har seghet och förbättrar hårdheten samtidigt. Modern anti-slitage filmpläteringsteknik är det viktigaste är att använda nedsänkningsmetod, det vill säga efter linsen genom flera rengöring, nedsänkt i hårdvätskan, en viss tid, med en viss hastighet. Denna hastighet är relaterad till viskositeten hos den hårda lösningen och tjockleken hos filmen mot slitage. Mentionerar ugnen på omkring 100 ° C i polymerisationen 4-5 timmar, beläggningstjockleken är ca 3 till 5 mikron.

(2) Testmetod

Det mest grundläggande sättet att bedöma och testa slitstyrkan hos slitaget är att använda det kliniskt, låt bäraren bära det under en tid och sedan observera och jämföra slitage på linsen med mikroskopet. Naturligtvis är det vanligtvis den metod som används innan den nya tekniken officiellt marknadsförs. För närvarande är den snabbare och intuitiva testmetoden vi brukar använda:

1) Slipningstest

Sätt linsen i propagandamaterialet som innehåller grus (bestäm kornets storlek och hårdhet) och gnid fram och tillbaka under viss kontroll. I slutet mättes diffus reflektans av ljus före och efter linsfriktionen med fogometer och jämfördes med standardlinsen.

2) Stål sammet test

Antalet gånger en specifik stålflätat användes för att gnugga houhounen på linsens yta vid ett visst tryck och hastighet. Antalet gånger Houhoun användes för att testa diffus reflektans av ljuset före och efter linsfriktionen med en fogometer och jämfört med standardlinsen. Naturligtvis kan vi också manuellt gnugga de två linserna med samma tryck för samma antal gånger, och observera och jämföra dem med det blotta ögat.

Resultaten av dessa två metoder ligger nära de som är långsiktiga slitglas.

(3) R elationship mellan antireflektionsfilm och antikläderfilm

Antireflektionsfilmskiktet på linsytan är ett mycket tunt oorganiskt metalloxidmaterial (tjocklek mindre än 1 mikron), hård och spröd. När det är belagd på glaslinsen är filmskiktet relativt lätt att producera repor eftersom filmbasen är relativt hård och grus löper över den. När emellertid antirefleksfilmen är belagd på den organiska linsen, eftersom filmbasen är mjukt, strömmar sand och grus över filmskiktet och filmskiktet är lätt att producera repor. Därför måste den organiska linsen vara belagd med slitskikt före antireflektionsfilmen, och hårdheten hos de två filmskikten måste matcha.

2. Antireflexionsfilm

(1) Varför behöver vi en reflekterande film?

1) Speciell reflektion

När ljus passerar genom en linss främre och bakre ytor, bryter den inte bara upp, utan speglar också. Det reflekterade ljuset på linsens främre yta kommer att få andra att titta på bärarens ögon och se en bit vit ljus på ytan. Vid fotografering kan denna reflektion allvarligt påverka bärarens skönhet.

2) "Ghost"

Enligt den optiska teorin om glasögon kommer linsens brytningskraft att göra det observerade objektet bilda en tydlig bild vid bärarens bortre punkt. Det kan också förklaras eftersom ljuset av det observerade objektet böjs genom linsen och koncentreras på näthinnan för att bilda bildpunkten. Eftersom krökningen av de främre och bakre ytorna hos refraktionsspegeln är annorlunda, och det finns en viss mängd reflekterat ljus, kommer emellertid det interna reflekterade ljuset att genereras mellan dem. Det inre reflekterade ljuset kommer att producera en virtuell bild nära den långt straffpunkten, det vill säga nära näthinnans bildpunkt. Dessa virtuella punkter påverkar objektets klarhet och komfort.

3) Glare

Liksom alla optiska system är ögat inte perfekt, och bilden på näthinnan är inte en punkt men en suddighet. Därför genereras känslan av två intilliggande punkter av två parallella mer eller mindre överlappande fuzzy cirklar. Så länge som avståndet mellan de två punkterna är tillräckligt stort, kommer bilden på näthinnan att ge en tvåpunkts-sensation, men om de två punkterna är för nära, tenderar de två fuzzy cirklarna att sammanfalla och misstas för en punkt .

Kontrast kan användas för att återspegla detta fenomen och uttrycka tydligheten i synen. Parförhållandet måste vara större än ett visst tröskelvärde (detektionsgränsen, motsvarar 1-2) för att säkerställa att ögat känner igen två intilliggande punkter.

Beräkningsformeln för kontrast är: D = (ab) / (a * b)

Där C är kontrasten är det högsta uppfattade värdet av de två intilliggande objektpunkterna på näthinnan a, och det lägsta uppfattade värdet av den intilliggande delen är b. Om kontrast C-värdet är högre, ju högre det visuella systemets upplösning av de två punkterna är desto tydligare blir uppfattningen. Om två objektpunkter är mycket nära och det lägsta värdet av deras närliggande delar ligger nära det högsta värdet, är värdet på C lågt vilket indikerar att det visuella systemet inte känner sig klart om de två punkterna eller inte tydligt kan skilja dem.

Låt oss simulera ett sådant scenario:

På natten kunde en besynderad bilist tydligt se två cyklar som kommer mot honom på avstånd. Vid den här tiden speglar strålkastarna på bilarna som följer med dem av ytan bakom förarens linser: det reflekterade ljuset bildar en bild på näthinnan som ökar intensiteten hos de två punkter som observeras (cykelljus). Så om längden på a och b ökar, ökar nämnaren (a * b), och täljaren (a -b) förblir densamma, då minskar C-värdet. Resultatet av denna minskning i kontrast är att förarens initiala uppfattning om förekomsten av två cyklister överlappar varandra till en enda bild, som om vinkeln som de utmärker plötsligt minskades!

4) Transitdos

Procentandelen av reflekterat ljus i infalljuset beror på linsmaterialets brytningsindex, vilket kan beräknas med formeln av reflekterat ljus: R = (n-1) kvadratiskt / (n-1) kvadrat

R: Ensidig reflektans av linsen n: brytningsindex för linsmaterialet

Till exempel är brytningsindexet för vanligt hartsmaterial 1,50 och reflekterat ljust R = (1,50-1) kvadratiskt / (1,50 + 1) kvadrat = 0,04 = 4%. Linsen har två ytor. Om R1 är mängden frontyta på linsen och R2 är mängden reflektion på linsens bakre yta, så är den totala reflektionsmängden av linsen R = Rl + R2. (vid beräkning av reflektionen av R2 är det infallande ljuset 100% -r1). Linsens transmittans är lika med 100% minus R1 minus R2.

Det kan ses att om linsen med högt brytningsindex inte har reflektionsfilmen kommer det reflekterade ljuset att ge bäraren en stark känsla av obehag.

(2) Princip

Antireflektionsfilmen är baserad på ljusets fluktuationer och störningar. Om två ljusvågor med samma amplitude och samma våglängd överlagras, kommer ljusvågans amplitud att förbättras. Om de två vågorna har samma ursprung och olika väg, om de är överlagda, avbryter de varandra. Antirefleksfilm är att använda denna princip, linsens yta är belagd med antireflektionsfilm, så att filmen före och efter ytan av det reflekterade ljuset interfererar för att kompensera det reflekterade ljuset för att uppnå effekten av antireflektion.

1) Amplitude-tillstånd

Filmmaterialets brytningsindex måste vara lika med kvadratroten av brytningsindexet för linssubstratmaterialet.

2) Fasförhållanden

För antireflexbeläggningar använder många objektivtillverkare mycket känsliga ljusvågor (555 nm). När beläggningen är för tunn (139 nm) visas det reflekterade ljuset ljusbrunt eller gult. Om det är blått, är det troligt att det är för tjockt (139 nm).

Syftet med att belägga reflekterande film är att minska ljusets reflektion, men det är omöjligt att uppnå ingen reflektion av ljus. Linsens yta har alltid alltid den färg som kvarstår, men vilken typ av färg som finns kvar är bäst, saknar en standard, i grunden prioriteras med individen som är förtjust i att färga för närvarande, mer är det grönt färg avdelning.

Vi kan också konstatera att krumningen av den resterande färgen på linsens konvexa och konkava yta också gör beläggningshastigheten annorlunda, så den centrala delen av linsen är grön och kantdelen är mauve röd eller andra färger.

(3) Antireflektiv beläggningsteknik

Organisk linsbeläggning är svårare än glasögon. Glasmaterial för att motstå hög temperatur över 300 ° C, och de organiska linserna blir gula när de överstiger 100 ° C och sedan snabbt bryts ner.

Kan användas för glaslinser minus reflektionsmembranmaterial som används magnesiumfluorid (MgF2), men som ett resultat av magnesiumfluoridbeläggning måste processen vara under en miljö som är högre än 200 ° C, annars kan det inte fästas på linsens yta, så de organiska linserna använder inte den. Efter 1990-talet, med utvecklingen av vakuumbeläggningsteknik, användes jonstråle bombarderingsteknik för att förbättra kombinationen mellan filmskikt och lins och mellan filmskikt. Och de extraherade metalloxidmaterialen av hög renhet, såsom titanoxid och zirkoniumoxid, kan beläggas på ytan av hartslinsen genom indunstningsprocessen för att uppnå bra antireflektionseffekt.

Följande är en introduktion av antireflexfilmbeläggningsteknik för organisk lins.

(1) Framställning före beläggning

Objektiv måste rengöras före beläggning, vilket kräver en hög grad av molekylär rengöring. Olika rengöringsvätskor placeras i rengöringstanken, och ultraljudsvåg används för att förbättra rengöringseffekten. När linsen städas sätts den in i vakuumkammaren. I denna process bör särskild uppmärksamhet ägnas åt att undvika damm och skräp i luften för att hålla fast vid linsytan igen. Slutstädningen görs i vakuumkammaren, under vilken särskild uppmärksamhet bör ägnas åt att undvika damm och skräp i luften som klibbar till linsytan igen. Slutrengöringen görs före plätering i vakuumkammaren. Jonpistolen placerad i vakuumkammaren kommer att bombardera linsens yta (till exempel argonjon). Efter rengöringsprocessen kommer anti-reflektionsfilmen att beläggas.

(2) Vakuumbeläggning

Vakuumindunstningsprocessen kan säkerställa att det rena beläggningsmaterialet belagt på linsens yta och i förångningsprocessen kan den kemiska sammansättningen av beläggningsmaterialet strikt regleras. Vakuumindunstningsprocessen kan styra tjockleken på filmen noggrant och uppnå precisionen.

(3) Fast av film

För linsen är fastheten i filmskiktet mycket viktigt, vilket är ett viktigt kvalitetsindex för linsen. Linsens kvalitetsindex innehåller anti-wear, anti-culture hall och anti-temperatur skillnad. Därför finns det nu många målinriktade fysiska och kemiska provningsmetoder, i simuleringen av användarens spegelvändning, testets belagda linsbeläggningskvalitet. Dessa testmetoder inkluderar: saltlösningstest, ångtest, avjoniserat vattenprov, stålflöjtfriktionstest, upplösningstest, vidhäftningstest, temperaturskillnadstest och fuktighetsprov.

3. Antifouling film (apikal film)

(1) Princip

Efter att linsytan är belagd med flerskikts anti-reflektionsfilm, är linsen särskilt benägen för fläckar, och fläckar kommer att skada antireflektionsfilmens antireflektionseffekt. Under mikroskopet kan vi upptäcka att antireflektionsfilmskiktet är poröst, så att oljan är särskilt lätt att infiltrera i antireflektionsfilmskiktet. Lösningen är att belägga anti-oljan och anti-vatten toppfilmen på filmreflektionskiktet, och filmen måste vara mycket tunn, så att den inte förändrar de reflektionsfilmens optiska egenskaper.

(2) Förfarande

Antifouling filmmaterial är huvudsakligen fluor, det finns två bearbetningsmetoder, en är blötläggningsmetod, en är vakuumbeläggning och den vanligaste metoden är vakuumbeläggning. Den vanligaste metoden är vakuumbeläggning. När anti-reflektionsfilmen är färdig kan fluoriden pläteras på filmen genom indunstningsprocessen. Antifoulingfilm kan täcka det porösa reflektionsfilmskiktet och kan minska kontaktytan mellan vatten och olja och linsen, så att oljedroppar och vattendroppar inte är lätta att häfta mot linsytan, så kallas det också vattentät filma.

För organiska linser bör den perfekta ytbehandlingsbehandlingen vara en kompositfilm som innehåller anti-slitagefilm, flerskiktsreflektionsfilm och antifoulingfilm. I allmänhet är anti-slit filmbeläggning den tjockaste, ca 3-5 mm, tjockleken på flerskikts antireflektionsfilm är ca 0,3, toppskiktet av antifouling vaxbeläggning är den tunnaste, ca 0,005-0,01 mm. Ta ett exempel på en diamantkristall (crizal) av France etv, kompositfilmen är först belagd med silikon slitstark film på linsens substrat. Därefter användes IPC-tekniken för att rengöra antireflektionsfilmen före plätering genom jonbombardemang. Efter rengöring användes zirconia med hög hårdhet (ZrO2) och andra material för vakuumplätering av flerskikts antireflektionsfilm. Slutligen pläteras toppfilmen med 110 kontaktvinklar. Det visar att ytbehandlingstekniken hos organisk lins har nått en ny höjd.