探讨镜片工艺-镀膜
探讨镜片工艺-镀膜
眼镜片镀膜是光学领域的重要技术之一,通过在镜片表面镀上一层或多层薄膜,可以实现减少或增加光的反射、分束、分色、滤光、偏振等多种功能。本文将详细介绍眼镜片镀膜的基本原理、不同类型的功能膜层及其应用,以及影响镀膜效果的关键因素。
光学镀膜的基本概念
光学镀膜是在真空中借助离子真空溅射的方式,在光学零件表面上镀上一层(或多层)金属(或介质)薄膜的工艺过程。其主要目的是为了达到减少或增加光的反射、分束、分色、滤光、偏振等要求。
真空镀膜机
镀膜类型及其功能
按照膜层的功能,可以将光学镀膜分为以下几类:
1. 增透减反膜(一般是多层复合膜)
树脂镜片的透光率通常达不到100%,会有部分光线被镜片的两个表面反射,折射率越高的镜片反射率也越高。通过氧化镁、三氧化二铝等材料以离子溅射的方式在镜片表面形成多层复合膜,可以达到增透减反的目的。我们经常看到的镜片绿膜就是三氧化二铝。
所以选择镜片时不要迷信单纯的绿膜或蓝膜,颜色深不过是多加半勺三氧化二铝的事。
2. 特殊功能膜层(防雾、防蓝光)
防雾膜利用亲水因子对水进行亲和吸附,降低水的表面张力,减小水分子与物体表面的接触角,使水汽在物体表面集聚成细小水珠之前,就会润湿、扩散或者吸附于物体表面,形成一层超薄的透明水膜,并且不再对入射光线产生散射的作用,从而达到防雾的目的。
防蓝光膜利用材料吸收和过滤有害蓝光,目前大多是在注塑片基的时候添加材料,结合离子溅射镀膜工艺增加单独的防蓝光膜两种工艺结合,导致防蓝光镜片普遍发黄。
总结:防雾膜要在最外层,所以导致防雾非常不耐磨,添加防蓝光材料会导致镜片发黄。
镀膜伞架
3. 加硬膜
树脂镜片的片基较软,镀减反射增透膜之后容易产生划痕,而影响镜片的透光性。因此,在前面膜层的基础上用二氧化硅形成加硬膜,以达到抗磨损能力。
影响镀膜效果的关键因素
薄膜的光学性质,如折射率、吸收和激光损伤阈值,主要依赖于膜层的显微结构。薄膜材料、残余气压和基底温度都可能影响薄膜的显微结构。如果蒸发沉积的原子在基底表面的迁移率低,则薄膜会含有微孔。后期使用会容易脱膜。
那么眼镜片那个膜层好,取决于基片的清洁度,镀膜环境工艺,材料的纯度,机器本身抽取真空的环境等因素
用片基的清洁举例:良心一点的小厂用气吹,反观做镜头的厂家全部超声波清洗,甚至水的纯度都有要求,台积电的晶圆厂无尘等级更是达到了CLASS百位数
蔡司价目册描述的膜层
镀膜后延长烘烤时间,就可以提升镀膜紧实度以及光滑度,这点可以参考蔡司的最新价目册,对于大部分民营企业来说考虑的是成本和效率,一副镜片零售价几十块,还指望他能镀膜烘烤一个小时,就有点扯淡了。
一个不可忽略的事实就是,在技术高的层面上每增加5%的性能,势必要增加500%的成本