光学与镀膜简介-1
光学镜片及镀膜
1 .光学镜片参数注：参见附录1—常见镀膜类型3•常见镀膜类型(1)反射膜注：金属膜反射镜的特点a.金属膜反射镜一般反射特征曲线比较平坦，带宽，反射率高；b.金属膜反射镜的反射率不太受波长和入射角度变化的影响；c.金属膜反射镜膜表面的机械硬度不高，一般不可用通常方法擦拭，只能用包含有有机溶剂的棉棒擦拭；d.金属膜反射镜不适用于强光，激光能量大于1J/cm2时，请选用介质膜反射镜。
介质膜反射镜的特点a.介质膜反射镜是用交替重叠的多层膜的干涉原理制成;b.介质膜的反射率比较高，可接近100% （表中可见），膜的机械硬度高，耐清洁;c.介质膜反射镜与金属膜相比，其反射带宽窄，而且与入射角度密切相关;2.光学镀膜材料的技术指标注：来自中国光学光电子行业协会2008年光学薄膜培训班培训资料3.红外光学材料及性能参数4•光学镀膜常用基板常用基板有玻璃、陶瓷、光学晶体、光学塑料、金属；其中玻璃分为普通玻璃、无色、有色玻璃、特殊玻璃等。
无色玻璃分两大类(1)光学玻璃，物理学(结构和性能)上的高度均匀性，具有特定和精确的光学常数，具有可见区高透过、无选择吸收着色等特点，分为硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐、氟化物和硫系化合物系列。
品种繁多，主要按他们在折射率(nD)-阿贝值(VD)中的位置来分类。
传统上nD>1.60, VD>50和nD<1.60, VD>55的各类玻璃定为冕（K）玻璃，其余各类玻璃定为火石（F）玻璃。
冕玻璃一般作凸透镜，火石玻璃作凹透镜；透明性是光学玻璃的最重要的性质，透光性指光线通过一系列棱镜和透镜后，其能量部分损耗于光学零件的界面反射而另一部分为介质（玻璃）本身所吸收。
前者随玻璃折射率的增加而增加，对高折射率玻璃此值甚大，如对重燧玻璃一个表面光反射损耗约6%左右。
因此对于包含多片薄透镜的光学系统，提高透过率的主要途径在于减少透镜表面的反射损耗，如涂敷表面增透膜层等。
而对于大尺寸的光学零件如天文望远镜的物镜等，由于其厚度较大，光学系统的透过率主要决定于玻璃本身的光吸收系数。
光学镀膜介绍知识讲解
反射率光譜圖
1. 光線照在未經處理的平整表面基材(PC、PMMA或GLASS)上時，集中在某一個角度反射的光線進入眼中會讓人覺得昏眩，這就是”眩光”所造成的影響。抗眩的原理是以表面處理的方式使表面變得粗糙不平整，在不平整的表面狀態使照在上面的光線散射，光線因而散射到各個角度而不會集中在某一個特定角度。 2. 抗眩光產品一般應用於螢幕上當作保護片使用
如何分辨鍍膜面?
1. 如何提高穿透率 2. 抗反射介紹 3. 抗眩光介紹
二、抗反射原理及應用
1. 當光線經過玻璃並不是100%穿透，玻璃兩個表面都會產生反射，玻璃本身 的材質也吸收光，因此玻璃的穿透+玻璃的反射+玻璃的吸收=100%。
100% 入射光
玻璃材質吸收0.5%
第一面玻璃反射4%
MIL-STD-810E
無變異
使用NaCl (比重5%) 鹽霧暴露於35℃環境中測試
濕度
MIL-C-48497A
無變異
溫度35℃/濕度95%，24小時後作耐磨性測試
可溶性
MIL-C-48497A
無變異
將玻璃放置於室溫15~32℃中，24小時後觀察其變化
環境耐久性測試總表
1. 耐磨性主要是測試鍍膜層與基材間的附著程度，製程條件及蒸鍍靶材 均會影響耐磨性的好壞。 2. 耐磨測試一般會將橡皮擦、鋼絲絨或無塵布綑綁於耐磨測試機的測試 頭上，並施加重量於測試頭上方，測試次數結束後觀察測試基材表面 是否有刮傷痕跡出現。
鹽霧測試機
腐蝕性測試
1. 將基材放置於恆溫恆濕機中，可調整測試溫度及相對濕度，測試後 可觀察鍍膜層表面是否有變異並測試耐磨性。
恆溫恆濕機
濕氣測試
1. 將測試基材放置於室溫環境中，經過數小時後觀察其鍍膜層表面是否 有變異，此項耐久性測試是最簡易之方法。
光学镀膜技术
光学镀膜技术光学薄膜在我们的生活中无处不在,从精密及光学设备、显示器设备到日常生活中的光学薄膜应用;比方说,平时戴的眼镜、数码相机、各式家电用品,或者是钞票上的防伪技术,皆能被称之为光学薄膜技术应用之延伸.倘若没有光学薄膜技术作为发展基础,近代光电、通讯或是镭射技术将无法有所进展,这也显示出光学薄膜技术研究发展的重要性.今天为大家带来的是光学镀膜的应用原理.一、光学薄膜的定义光学薄膜的定义是:涉及光在传播路径过程中,附着在光学器件表面的厚度薄而均匀的介质膜层,通过分层介质膜层时的反射、透(折)射和偏振等特性,以达到我们想要的在某一或是多个波段范围内的光的全部透过或光的全部反射或偏振分离等各特殊形态的光.光学薄膜系指在光学元件或独立基板上,制镀上或涂布一层或多层介电质膜或金属膜或这两类膜的组合,以改变光波之传递特性,包括光的透射、反射、吸收、散射、偏振及相位改变.故经由适当设计可以调变不同波段元件表面之穿透率及反射率,亦可以使不同偏振平面的光具有不同的特性.一般来说,光学薄膜的生产方式主要分为干法和湿法的生产工艺.所谓的干式就是没有液体出现在整个加工过程中,例如真空蒸镀是在一真空环境中,以电能加热固体原物料,经升华成气体后附着在一个固体基材的表面上,完成涂布加工.日常生活中所看到装饰用的金色、银色或具金属质感的包装膜,就是以干式涂布方式制造的产品.但是在实际量产的考虑下,干式涂布运用的范围小于湿式涂布.湿式涂布一般的做法是把具有各种功能的成分混合成液态涂料,以不同的加工方式涂布在基材上,然后使液态涂料干燥固化做成产品.二、薄膜干涉原理1、光的波动性19世纪60年代,美国物理学家麦克斯韦发展了电磁理论,指出光是一种电磁波,使波动说发展到了相当完美的地步.由光的波粒二象性可知,光同无线电波、X射线、一样都是电磁波,只是它们的频率不同.电磁波的波长λ、频率u和传播速率V三者之间的关系为:V=λu由于各种频率的电磁波在真空中的传播速度相等,所以频率不同的电磁波,它们的波长也就不同.频率高的波长短,频率低的波长长.为了便于比较,可以按照无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽玛射线等的波长(或频率)的大小,把它们依次排成一个谱,这个谱叫电磁波谱.在电磁波谱中,波长最长的是无线电波,无线电波又因波长的不同而分为长波、中波、短波、超短波和微波等.其次是红外线、可见光和紫外线,这三部分合称光辐射.在所有的电磁波中,只有可见光可以被人眼所看到.可见光的波长约在0.76微米到0.40微米之间,仅占电磁波谱中很小的一部分.再次是X射线.波长最短的电磁波是y射线.光既然是一种电磁波,所以在传播过程中,应该表现出所具有的特征---干涉、衍射、偏振等现象.2、薄膜干涉薄膜可以是透明固体、液体或由两块玻璃所夹的气体薄层.入射光经薄膜上表面反射后的第一束光,折射光经薄膜下表面反射,又经上表面折射后得第二束光,这两束光在薄膜的同侧,由同一入射振动分出,是相干光,属分振幅干涉.若光源为扩展光源(面光源),则只能在两相干光束的特定重叠区才能观察到干涉,故属定域干涉.对两表面互相平行的平面薄膜,干涉条纹定域在无穷远,通常借助于会聚透镜在其像方焦面内观察;对楔形薄膜,干涉条纹定域在薄膜附近.实验和理论都证明,只有两列光波具有一定关系时,才能产生干涉条纹,这些关系称为相干条件.薄膜的相干条件包括三点:两束光波的频率相同;束光波的震动方向相同;两束光波的相位差保持恒定.薄膜干涉两相干光的光程差公式为:Δ=ntcos(α)±λ/2式中n为薄膜的折射率;t为入射点的薄膜厚度;α为薄膜内的折射角;λ/2是由于两束相干光在性质不同的两个界面(一个是光疏介质到光密介质,另一个是光密介质到光疏介质)上反射而引起的附加光程差.薄膜干涉原理广泛应用于光学表面的检验、微小的角度或线度的精密测量、减反射膜和干涉滤光片的制备等.光是由光源中原子或分子的运动状态发生变化辐射出来的,每个原子或分子每一次发出的光波,只有短短的一列,持续时间约为10亿秒对于两个独立的光源来说,产生干涉的三个条件,特别是相位相同或相位差恒定不变这个条件,很不容易满足,所以两个独立的一般光源是不能构成相干光源的.不仅如此,即使是同一个光源上不同部分发出的光,由于它们是不同的原子或分子所发出的,一般也不会干涉.三、光学薄膜特点分类主要的光学薄膜器件包括反射膜、减反射膜、偏振膜、干涉滤光片和分光镜等等,它们在国民经济和国防建设中得到广泛的应用,获得了科学技术工的日益重视.例如采用减反射膜后可使复杂的光学镜头的光通量损失成十倍的减小;采用高反射膜比的反射镜可使激光器的输出功率成倍提高;利用光学薄膜可提高硅电池的效率和稳定性.最简单的光学薄膜模型是表面光滑、各向同性的均匀介质膜层.在这种情况下,可以用光的干涉理论来研究光学薄膜的光学性质.当一束单色光平面波入射到光学薄膜上时,在它的两个表面上发生多次反射和折射,反射光和折射光的方向有反射定律和折射定律给出,反射光和折射光的振幅大小则由菲涅尔公式确定.光学薄膜根据其用途分类、特性与应用可分为:反射膜、增透膜/减反射膜、滤光片、偏光片/偏光膜、补偿膜/相位差板、配向膜、扩散膜/片、增亮膜/棱镜片/聚光片、遮光膜/黑白胶等.相关衍生的种类有光学级保护膜、窗膜等.光学薄膜的特点是:表面光滑,膜层之间的界面呈几何分割;膜层的折射率在界面上可以发生跃变,但在膜层内是连续的;可以是透明介质,也可以是吸收介质;可以是法向均匀的,也可以是法向不均匀的.实际应用的薄膜要比理想薄膜复杂得多.这是因为:制备时,薄膜的光学性质和物理性质偏离大块材料,起表面和界面是粗糙的,从而导致光束的漫反射;膜层之间的相互渗透形成扩散界面;由于膜层的生长、结构、应力等原因,形成了薄膜的各种向异性;膜层具有复杂的时间效应.反射膜一般可分为两类,一类是金属反射膜,一类是全电介质反射膜.此外,还有将两者结合的金属电介质反射膜,功能是增加光学表面的反射率.一般金属都具有较大的消光系数.当光束由空气入射到金属表面时,进入金属内的光振幅迅速衰减,使得进入金属内部的光能相应减少,而反射光能增加.消光系数越大,光振幅衰减越迅速,进入金属内部的光能越少,反射率越高.人们总是选择消光系数较大,光学性质较稳定的金属作为金属膜材料.在紫外区常用的金属膜材料是铝,在可见光区常用铝和银,在红外区常用金、银和铜,此外,铬和铂也常作一些特种薄膜的膜料.由于铝、银、铜等材料在空气中很容易氧化而降低性能,所以必须用电介质膜加以保护.常用的保护膜材料有一氧化硅、氟化镁、二氧化硅、三氧化二铝等.金属反射膜的优点是制备工艺简单,工作的波长范围宽;缺点是光损大,反射率不可能很高.为了使金属反射膜的反射率进一步提高,可以在膜的外侧加镀几层一定厚度的电介质层,组成金属电介质反射膜.需要指出的是,金属电介质射膜增加了某一波长(或者某一波区)的反射率,却破坏了金属膜中性反射的特点.。
不同光学镀膜方式的比较
不同光学镀膜方式的比较标题：不同光学镀膜方式的比较导言：光学镀膜是一种广泛应用于光学元件制造的技术，它能够改善光学元件的透过率、反射率和耐用性。
然而，有多种光学镀膜方式可供选择，每种方式都具有其特定的优势和限制。
本文将对不同光学镀膜方式进行比较，以帮助读者更好地了解它们之间的差异和适用情况。
第一部分：理论基础1. 光学镀膜概述：解释光学镀膜的定义和重要性，介绍其在光学元件中的各种应用。
2. 光学薄膜理论：简要说明光学镀膜是如何根据光学薄膜理论进行设计和制备的。
第二部分：主要光学镀膜方式的比较1. 全反射镀膜（AR镀膜）：介绍全反射镀膜的原理和特点，强调其提高透过率和减少反射的优势。
- 结构：详细描述全反射镀膜的结构和材料。
- 优点：列举全反射镀膜的主要优点，例如增强透过率、降低表面反射和抗反射的广谱性。
- 缺点：讨论全反射镀膜的潜在限制，如制备复杂、灵敏度较高等。
- 应用：提供全反射镀膜在哪些领域和光学元件中的应用实例。
2. 反射镀膜：探讨反射镀膜的基本原理和优点，说明适用于反射镜等光学器件的特殊需求。
- 结构：阐述反射镀膜的材料和结构设计。
- 优点：介绍反射镀膜的关键优势，例如高反射率、耐久性等。
- 缺点：讨论反射镀膜可能存在的限制，如对光谱范围的限制。
- 应用：提供反射镀膜在哪些领域和光学元件中的典型应用。
3. 滤波镀膜：说明滤波镀膜的原理和应用，强调其用于光学滤波器等特殊光学元件的重要性。
- 结构：描述滤波镀膜的材料和层序设计。
- 优点：列举滤波镀膜的主要优势，例如选择性透过、阻止无用波长等。
- 缺点：探讨滤波镀膜的可能局限，如复杂制备和性能降低。
- 应用：提供滤波镀膜在光学滤波器和其他光学应用中的实际应用案例。
第三部分：光学镀膜方式的选择和发展趋势1. 选择光学镀膜方式的因素：介绍在选择特定光学镀膜方式时应考虑的关键因素，如使用环境、预算和性能要求。
2. 光学镀膜的未来发展方向：展望光学镀膜领域的最新趋势和技术，如纳米光学镀膜和多功能光学镀膜。
薄膜光学与镀膜技术
眼镜和隐形眼镜
镀膜技术可以提高眼镜和隐形眼镜的抗反射性能，提高视觉清晰度。 镀膜技术可以增强眼镜和隐形眼镜的抗紫外线能力，保护眼睛不受紫外线伤害。 镀膜技术可以提高隐形眼镜的湿润性和舒适度，减少眼部干燥和不适感。 镀膜技术可以增强眼镜和隐形眼镜的抗污能力和清洁度，保持镜片持久清晰。
反射和透射的物理机 制：反射和透射的物 理机制与光的波动性 和干涉有关，薄膜的 厚度和折射率等因素 会影响光在薄膜中的 波前和相位，从而影 响反射和透射的光强 和光谱特性。
光学常数与薄膜性质的关系
光学常数定义： 描述光与物质相 互作用性质的物 理量
光学常数与薄膜性 质的关系：光学常 数是薄膜材料和镀 膜工艺的重要参数， 对薄膜的光学性能、 物理性能和化学性 能产生影响
未来发展方向与趋势
新型材料的应用： 探索和开发具有 优异光学性能和 稳定性的新型材 料，以满足不断 增长的技术需求。
创新镀膜技术的 研发：研究和发 展新型镀膜技术， 以提高薄膜的光 学性能和稳定性， 降低制造成本。
跨学科融合：将 薄膜光学与镀膜 技术与其他领域 （如纳米技术、 生物医学等）相 结合，开拓新的 应用领域和市场。
镀膜技术的发展趋势
纳米镀膜技术：利用纳米材料和纳米技术提高镀膜的性能和稳定性，满足高精度、高 性能的应用需求。
多层镀膜技术：通过多层叠加的方式，实现更复杂的光学和力学性能，提高产品的附 加值。
智能镀膜技术：结合人工智能和机器学习技术，实现镀膜过程的自动化和智能化，提 高生产效率和产品质量。
光学镀膜技术_文库
19
例：空气折射率是1，玻璃折射率是1.8，镀膜折射率是1.5。
光线从空气直接进入玻璃 透射率=4*1*1.8/（1+1.8） 2=91.84%;
光线从空气进入镀膜再进入玻璃透射率=【4*1*1.5/（1+1.5） 2】*【4*1.5*1.8/（1.5+1.8）2】=95.2%;
利用这种干涉现象，通过对光学零件表面薄膜的材料和厚度的 控制，人为的控制光的干涉，根据需要来实现光能的重新分配。
光学镀膜工作原理
6
光照到光学零件表面时，一部分 光发生反射，另外一部分光投射 进入光学零件。反射光的存在无 疑降低了透射光的强度，反之透 射光的存在降低了反射光的强度；
为了减少反射光或者透射光的强
作用： ➢ 增加光学系统的通透率； ➢ 减少杂散光； ➢ 提高像质；
增透➢膜增加作用距离；
18
当光线从折射率为n0的介质射入折射率为n1的另一介质时，在 两介质的分界面上就会产生光的反射, 如果介质没有吸收，分界 面是一光学表面，光线又是垂直入射，则：
反射率 R=(n0-n1)2/(n0+n1)2
增透膜
20
单层增透膜反射率
增透膜
21
多层窄带增透：多个膜层叠加对单个波长进行反复干涉相消以使 得反射率达到最小。
增透膜
22
多层宽带增透：多个膜层叠加对不同波长的反射光都进行干涉相 消从而达到对一个宽波段的光增透。
增透膜
23
应用：所有透过型光学系统如照相机、测距仪、潜望镜、显微 镜等各种视觉观察和测量系统；
d
膜上表面和下表面的反射光线在上表面的相
位差为1个波长，干涉相长，从而使反射光
光学镀膜基础知识PPT
Ø消偏振分光膜（单波长，宽带的NPBS)
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
u滤光片
• 一般，我们把改变光束性质或颜色的膜叫做滤光膜 • 常见的有：
Ø干涉截止滤光片
• 用于分离两个波段 ，故又称二向色镜 。在分色、合色， 隔紫外、隔红外等 场合运用广泛。
• a.性能指标图 • b.应用用途： • 冷光膜、舞厅里色
彩变幻的旋转灯等
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
Ø带通滤光片
• 带通滤光片 • 在光学薄膜学，1899年出现
1. 机械泵 2. 并路阀 3. 电阻规1 4. 罗茨泵 5. 预阀 6. 扩散泵 7. 低温冷阱 8. 冷阱压缩机 9. 压缩空气 10. 低阀 11. 高阀 12. 电阻规2 13. 电离规 14. 晶振探头
1.1 为什么要镀膜？
l 举个简单的例子，比如我们佩带的镀膜眼镜片。为什么 要镀膜？
Ø 减反射膜(增透膜)，为多层膜。
•
无论树脂或玻璃镜片其透光率都不能达到100%，会有部分光线被镜片的两个表
面反射回来，折射率越高的镜片反射率也越高。树脂4%、玻璃4.3%。
•
镜片的反射可使光线透过率减少并在视网膜形成干扰像而影响成像的质量，并
的法布里-玻珞干涉仪，是一 种最有意义的进展，它是干 涉带通滤光片的一种基本结 构。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
Ø金属滤光片 • 金属滤光膜的一般
特性曲线 • 示例图片：
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
光学镀膜基础知识
K9，折射率大概是1.52@632.8nm，垂直入射时的R=（1-1.52）2/ （1+1.52）2 = （0.52/2.52） 2 =4.25%
T=1-4.25%=95.75%
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
u反射膜
n 金属膜材料的选择原则： n 先考虑使用波段的要求 n 反射率要求 n 使用环境 n 制作成本等 n 常用有Al，Ag，Au，Pt等材料镀膜
光学镀膜基础知识
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
钟福明 2014.11.5
培训内容
p 光学薄膜简单介绍 1.1为什么要镀膜； 1.2什么是光学薄膜； 1.3光学薄膜的应用； 1.4光学薄膜分类；
p 镀膜 2.1真空度； 2.2真空系统的主要结构； 2.3蒸发系统； 2.4离子源； 2.5膜厚监控系统；
比方说，平时戴的眼镜、数码相机、 各式家电用品等，皆能被称之为光学薄 膜技术应用之延伸。
倘若没有光学薄膜技术作为发展基础 ，近代光电、通讯或是雷射技术发展速 度，将无法有所进展。可以毫不夸张地 说，几乎所有的光学系统、光电系统或 光电仪器都离不开光学薄膜的应用。这 些都显示出光学薄膜技术研究发展重要 性。
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
1.4 薄膜的分类
光学薄膜种类繁多，按照它们所实现性能不同可以 分为: u增透膜（又叫减反膜）AR(Anti-Reflection)
我们都知道当光线从折射率为n0的介质射入折射率为n1的另一介质 时在两介质的分界面上就会产生光的反射, 如果介质没有吸收，分界面 是一光学表面，光线又是垂直入射，则反射率R为：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• (4) Thermal expansion (熱膨脹系數) : • 石英＜Borofloat 33＜D263＜強化玻璃＜ Soda-lime
Bohhen提供之玻璃基板與其耐溫
玻璃 Soda-Lime
新舊製程GOBO片比較
• 傳統膠合GOBO片
• 改良製成彩色GOBO 片
Bohhen製程與傳統製程比較:
項目
化學蝕刻 雷射雕刻 Bohhen
解析度
差
佳
中
透明區
佳
差
最佳
客製
差
佳
差
量產
差
差
佳
Color Mixing 色飄
費時
佳
成本(初期) 中
低
高 (版費)
成本(量產) 中
低
最低
交期(初期) 中
快
慢
多色玻璃厚度 厚,焦距不易調整 厚,焦距不易調整 玻璃薄,穿透好
(6) Anti-Reflection Filter 抗反射膜, 可見光區段高穿透, 減少反射 用於LCD 面板,液晶螢幕, 消費性電子產品…
(7) UV Transmission Filter 穿透UVA 反射可見光. 可用於日曬機,牙齒美白機, 製造舞台螢光效果
(8) UV Blocking Filter 阻隔UV, 可見光穿透良好 可用於藝廊, 博物館, 及光學儀器
(9) IR Transmission Filter 穿透IR, 可見光和紫外光完全阻隔 應用: 紅外線夜間監視器
(10) IR Cut Off Filter 反射紅外光, 可見光區段高穿透 應用: 數位照相機,CCD/CMOS攝影機, 彩色掃描機
(11) Black Chrome Coating 低反射,低穿透,遮擋強光 應用: 晶圓的mask, LCD的mask
•
品質較好，耐熱程度佳，穿透率高，
•
但 價格昂貴。
•
ex.Schott Borofloat 33
•
(Bohhen使用厚度1.10mm)
• (4) 石英玻璃（Quartz Glass）：價格昂貴，由結晶方式長出，為單 向結晶體(SiO2)
玻璃基板的比較
• 以相同厚度的玻璃基板做比較, 其特性如下:
• (1) Transmission (穿透率) : • 石英＞＞Borofloat 33＞D263＞強化玻璃＞Soda-lime • • (2) Heat resistance (耐熱度) : • 石英＞Borofloat 33＞D263＞強化玻璃＞Soda-lime
•1.確認使用光源 •2確認舞臺燈的機構
提問與溝通
謝謝各位
印刷上的３原色: CMY 例：印刷目錄 相減原理:(相同光源投射) CMY相減原理：可將濾光片重疊在一起產 生多重顏色，可用光譜辦別．只要經２ 種以上的鏡片就可有顏色的產生。 (如右圖)
光&染料的基本顏色組合
Байду номын сангаас
• C=B+G
=+
• M=B+R 光的相加性
=+
• Y=G+R
=+
• R=M+Y
=+
• G=Y+C 染料的相減性 = +
• 能量守恆
T R
A S 1＝T＋R ＋S ＋A
光學薄膜定義
• 定義:可改變光學特性 的薄膜
• 可見光範圍 400~700nm產生干涉 1/4λ薄膜厚度為 100~200nm
• 光學設計原則以1/4λ • 1/2HLHLHL1/2H
(1) Visible Light(可見光): 400~700nm: Dichroic 主要部份
5.SLOPE(斜率)
T=10% ～90% <20nm
四.玻璃基材分類
玻璃稱為過冷液體
• (1) 青板玻璃：Soda-lime：含鈉元素
• (2) 強化玻璃（採用物理強化）： 將玻璃加熱並瞬間冷卻，造成玻璃
•
內產生應力,增加玻璃強度。
(3) 白板玻璃：Borosilicate Glass：含硼元素
通過ISO 9001品質認證
領料
超音波清洗素材
鍍膜機腔體清理
真空蒸鍍 蒸鍍程式
素材置入腔體
素材上450mm夾具
量測光譜
入庫
七. Bohhen產品
(1) Bohhen 生產的Gobo/ Color Mixing Wheels 因製程的不同而具有下列優勢:
1. 黑白Gobo: a. 較好的耐熱效果 (非鋁合金or 鈦合金) b. 較高的穿透率 (同時兼顧吸收與反射)
Type : Ocean Optical Spectrometer 一秒內即可看到量測數據
設備
• 切割機台
Type : CIN-560 直刀+切圓(Dia150mm以下) 公差: +/-0.2mm
Type : CIN-250 異形切割 (兩軸) 公差:+/-0.2mm
Bohhen 標準製程
增加膜層的致密性 作用中能清潔玻璃基板, 避免 針孔產生 • 鍍膜藥材: TiO2 (高折射系數) SiO2 (低折射系數) 兩者因應力方向相反, 所以 能增加膜層的靭性
設備
• 規格檢驗 : 光譜量測儀
Type : Shimadzu UV-3101PC 可量測範圍 : 190nm ~ 3200nm
• B=M+C
=+
T-R
T-G
T-B
T-LB(CYAN)
T-M
T-Y
R+G+B =白光
互補色系 T+R=1
R+C=白光 R&C為互補光
R+G+B =白光 G+M=白光 G&M為互補光
R+G+B =白光 B+Y=白光 B&Y為互補光
※ R,G,B 的互補光剛好對應 C,M,Y
光譜與角度關係-1
(12) RGB Filter & Reflective Mirror RGB 兩者皆用於投影機系統。 使用反射型的,可在RGB達到比較高的反射率, 亦即能混出更鮮豔的 色彩。
(13) Reflective Mirror Red 使用在條碼機上。一些條碼機使用金屬膜(鋁or 金),條碼機和條碼必需很靠近, Bohhen使用介電質膜, 反射率較高,距離可以比較遠
光譜曲線=穿透率&波長的關系線
穿
透
Visible Light
率 UV energy Blue Green Red IR energy
(%) 0
400 500 600 700 (nm) (波長單位)
2. 光的三原色 & 印刷三原色
光的３原色: RGB 例：Projector 相加原理: (不同光源投射) RGB只有相加原理，無相減原理． 如將RGB的濾光片重疊，則會呈現白色現 象．舉例如下：(如右圖)
寶鎮光電股份有限公司
光學與鍍膜簡介
王蔡誠 /經理 2 0 1 1 年 6 月 15 日
光學與鍍膜簡介
1.光的特性與波段區分 2.光的三原色 & 印刷三原色 3.光學規格的訂定 4.玻璃基材分類 5.鍍膜的方式 6. Bohhen的鍍膜設備與標準製程 7. Bohhen產品介紹 8.如何選用寶鎮產品
(內部尺寸) x (高) – 內裝六大原片 – 最大原片尺寸 : Dia. 450mm – 公自轉運行 – 離子束離子助鍍 – 光學誤差 :
+/-5nm
DMC-1500-2ED-ION
鍍膜機內部結構圖
• 6大原片( Dia450mm) • 公自轉運行:
均勻度和膜質品質較好 • 兩電子鎗(E-Gun) • 離子輔助蒸鍍(IAD):
450度C
五.鍍膜的方法
(1) 液態成膜法 電鍍法 溶膠-凝膠法(Sol-Gel)
(2) 氣體成膜法: 1. 化學氣相法 2. 物理氣相法
電子鎗蒸鍍法(Electro
熱蒸鍍(Thermal
Beam Gun Evaporation)
Evaporation Deposition)
電漿濺鍍法(Plasma Sputtering Deposition)
離子束濺鍍法(Ion Beam Sputtering Deposition, IBSD)
六、會影響濾光片品質的因素：
• (1) 膜層的一致性（均勻度） • (2) 基材潔淨與平坦 • (3) 膜層堆疊（密度）不能鬆散，愈緻密愈好 • (4) 膜層設計 • (5) 附著力 • (6) 砂眼&劃傷 • (7) 鍍膜設備本身的影響
Tempered Glass Borofloat
厚度
1.10mm, 2.0mm, 3.0mm
2.0mm 3.0mm 1.10mm 2.0mm 3.30mm 3.80mm
耐溫 (Max. Heat Resistance) 150度C
250度C
450度C
Borosilicate
0.30mm 0.40mm 0.55mm
光的特性與波段區分
光的粒子性: •m=6.8868784×10-38 Kg
光的波動性: •V=299792458 m/sec • ≒3 ×10 8 m/sec
1 m ＝ 光速/ 299792458 1條 ＝ 10-5 m 1μm ＝ 10-6 m 1nm ＝ 10-9 m 1A° ＝ 10-10 m
(14) Aluminum Coating & Dielectric Mirror 可見光反射, 可用於條碼機,投影機,雷射掃描機