專利名稱：相位補償膜的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光學增透膜，特別涉及一種相位補償膜。
背景技術：
高檔光學儀器根據應用的要求，需要提高光能透過率或按使用要求將光束按比例 分開或要折反光路又不能損失光能，尤其是背投成像系統中，這種要求相對更高寬帶增透 的波長在420-700匪范圍內要求高透過，光反射率要小于0. 5% ；介質高反射膜之反射率要 不小于99. 9%等等，因此光學部件要達到此要求，必須使用日本或韓國或其它國家的高檔 鍍膜機對光學元件鍍制薄膜。這類鍍膜機重復性能好，可以同時用幾種鍍膜材料(最多有 十四個坩堝可以鍍十四種膜料)，使用晶控儀控制，采用規則膜系控制膜層的幾何厚度，重 復鍍制幾十層膜來達到上述技術要求。但這種方式設備投入資金大，工作人員工作時間長， 勞動強度高。由于國產低成本的鍍膜機重復性、穩定性差，無法完成數十層鍍膜的需要，致 使我國的光學成像產品一直處于低檔水平，如要使用高檔光學儀器必須從國外進口整機、 部件或進口鍍膜機。隨著光學技術的快速發展，背投成像技術也隨之蓬勃發展，其核心部 件——光學引擎(尤其是合色棱鏡)使用光學元件多，相應的薄膜種類較多，必須從國外進 口整機、部件或進口鍍膜機，大大提高了成本，同時制約了國內光學技術的發展。因此，需要開發一種利用國產鍍膜機進行鍍制的相位補償膜，有機控制膜層的組 成、幾何厚度和物理厚度，使鍍制的增透膜層在420-700匪范圍內光反射率小于0. 5% ；分 光膜的光能透、反比小于3% ；介質高反射膜反射率達99.9%，同時鍍膜層數由使用進口設 備的幾十層減少到幾層，鍍膜材料減少到2-3種。
實用新型內容有鑒于此，本實用新型提供一種相位補償膜，有機控制膜層的組成、幾何厚度和物 理厚度，使鍍制的增透膜層在420-700匪范圍內光反射率小于0.5% ；分光膜的光能透、反 比小于3%;介質高反射膜反射率達99.9%，同時鍍膜層數由使用進口設備的幾十層減少到 幾層，鍍膜材料減少到2-3種。本實用新型的相位補償膜，由光學基底依次向外包括第一層氧化鋯層、第二層氧 化硅層、第三層氧化鋯層和第四層氧化硅層；第一層氧化鋯層的厚度為(透射率極大值-透 射率極小值)X0. 806+透射率極小值所對應的最小膜厚；第二層氧化硅層的厚度為透射 率極小值所對應的最小膜厚+4. 3nm ；第三層氧化鋯層的厚度為透射率極大值X0. 8225 所對應的最小膜厚+3. 5nm;第四層氧化硅層的厚度為(透射率極大值-透射率極小 值)X0. 535+透射率極小值所對應的最小膜厚；計算透射率極大值和極小值的透射光中心 波長為480nm。本實用新型的有益效果本實用新型的相位補償膜，利用國產真空鍍膜機進行鍍 制，采用精密計算設計的非規則膜系，有機控制膜層的組成、幾何厚度和物理厚度，使鍍制 的增透膜層在420-700匪范圍內光反射率小于0.5%;分光膜的光能透、反比小于3%;介質高反射膜反射率達99.9%，同時鍍膜層數由使用進口設備的幾十層減少到四層，鍍膜材料 減少到兩種；而且鍍膜后的光學元件表面有防生酶、生霧的作用；本實用新型利用不同折 射率的介質在真空、高溫狀態下溶解、按設計規定的膜系蒸發而后吸附到光學基底上，經過 表面鍍膜的光學元件，其光學性能可以達到光學儀器的各種使用需求；本實用新型改變光 學元件薄膜的鍍制定式，利于國產鍍膜機的推廣使用，提高元件附加值，同時對提高國產光 學儀器質量和批量生產具有非常重要意義。
以下結合附圖
和實施例對本實用新型作進一步描述。附圖為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
附圖為本實用新型的結構示意圖，如圖所示本實施例的相位補償膜，由光學基底 1依次向外包括第一層氧化鋯層2、第二層氧化硅層3、第三層氧化鋯層4和第四層氧化硅層 5 ；第一層氧化鋯層2的厚度為(透射率極大值-透射率極小值)X 0. 806+透射率極小值所 對應的最小膜厚；第二層氧化硅層3的厚度為透射率極小值所對應的最小膜厚+4. 3nm ；第 三層氧化鋯層4的厚度為透射率極大值X0. 8225所對應的最小膜厚+3. 5nm ；第四層氧化 硅層5的厚度為(透射率極大值-透射率極小值)X0. 535+透射率極小值所對應的最小膜 厚；計算透射率極大值和極小值的透射光中心波長為480nm。
2[0010]本發明中，根據膜層透射率公式T = ^-1，ni、n2、t
"2 l + rz -2rcos[(4K nd)/A
和r均與基底、入射媒質和膜有關，對于同一種物質為常量；nd = KU/4)，nd 為自變量；
π nd當K = 0、2、4……時，則函數T中的cos ■ 項有正的極大值，艮P
λ,2
義 —，……............. "2 i + r2 _2r
4π ndτ^
cos~— = 1，代入膜層透射率公式，則T = ---出現極大值；
4π nd當K = 1、3、5……時，則函數T中的項有負的的極大值，即
A4π nd . ηΛ P-
cos-^—= -1，代入膜層透射率公式，則T = -^-^-出現極小值；
義n^ \ + rz +Ir氧化鋯和氧化硅的透射率極大值和極小值由以上公式得出，代入本實用新型技術 方案的鍍膜厚度公式中后即得出對應的最小膜厚。由于透射率極大值和極小值是隨著膜厚的增加周期性出現，因此本發明指的是最
小膜厚。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參 照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和范 圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
權利要求1. 一種相位補償膜，其特征在于由光學基底依次向外包括第一層氧化鋯層、第二 層氧化硅層、第三層氧化鋯層和第四層氧化硅層；第一層氧化鋯層的厚度為(透射率極 大值-透射率極小值)XO. 806+透射率極小值所對應的最小膜厚；第二層氧化硅層的 厚度為透射率極小值所對應的最小膜厚+4. 3nm ；第三層氧化鋯層的厚度為透射率極大 值X0. 8225所對應的最小膜厚+3. 5nm;第四層氧化硅層的厚度為(透射率極大值-透射 率極小值)X0. 535+透射率極小值所對應的最小膜厚；計算透射率極大值和極小值的透射 光中心波長為480nm。
專利摘要本實用新型公開了一種相位補償膜，由光學基底依次向外包括第一層氧化鋯層、第二層氧化硅層、第三層氧化鋯層和第四層氧化硅層；本實用新型利用國產真空鍍膜機進行鍍制，采用精密計算設計的非規則膜系，有機控制膜層的組成、幾何厚度和物理厚度，使鍍制的增透膜層在420-700NM范圍內光反射率小于0.5％；分光膜的光能透、反比小于3％；介質高反射膜反射率達99.9％，同時鍍膜層數由使用進口設備的幾十層減少到四層，鍍膜材料減少到兩種；而且鍍膜后的光學元件表面有防生酶、生霧的作用；本實用新型改變光學元件薄膜的鍍制定式，利于國產鍍膜機的推廣使用，提高元件附加值，同時對提高國產光學儀器質量和批量生產具有非常重要意義。
文檔編號G02B5/30GK201820002SQ20102017801
公開日2011年5月4日 申請日期2010年4月30日 優先權日2010年4月30日
發明者王貴海 申請人:重慶天締光電有限公司