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  • Capa de la película en la óptica visual
    Dec 10, 2018

    Recubrimiento de película en óptica visual.


    IKS PVD, cualquier pregunta sobre la máquina de recubrimiento óptico, contáctenos ahora, iks.pvd @ foxmail.com

    optical1

    1. Película resistente al desgaste (película dura)

    No importa que esté hecho de material inorgánico o material orgánico, en el uso diario, la fricción con polvo o grava (sílice) causará el desgaste de la lente, lo que provocará arañazos en la superficie de la lente. En comparación con las láminas de vidrio, los materiales orgánicos son menos rígidos y es más probable que produzcan rasguños. A través del microscopio, podemos observar que los rasguños en la superficie de la lente se dividen principalmente en dos tipos; Uno es porque el grano produjo rasguños, poco profundos y pequeños, con lentes que no es fácil de detectar; El otro es rasguños hechos por granos de arena más grandes, que son profundos y ásperos alrededor de los bordes y pueden afectar la visión en el área central.

    (1) característica técnica

    1) La primera generación de tecnología de película antidesgaste.

    Las películas antidesgaste comenzaron a principios de la década de 1970, cuando se pensaba que las lentes de vidrio eran difíciles de triturar debido a su dureza, mientras que las lentes orgánicas eran demasiado blandas para usar. Por lo tanto, el material de cuarzo se coloca sobre la superficie de la lente orgánica al vacío, formando una película antidesgaste muy dura. Sin embargo, debido a la falta de coincidencia entre su coeficiente de expansión térmica y el material del sustrato, la película se retira fácilmente y la capa de película es frágil, por lo que el efecto antidesgaste no es ideal.

    2) Tecnología de película antidesgaste de segunda generación.

    Desde la década de 1980, los investigadores han encontrado en teoría que el mecanismo de desgaste no solo está relacionado con la dureza, sino que el material de la película tiene las características duales de "dureza / deformación", es decir, algunos materiales tienen mayor dureza pero menor deformación. Mientras que algunos materiales tienen menor dureza pero mayor deformación. La segunda generación de tecnología de película antidesgaste es sumergir la superficie de la lente orgánica recubierta con un material de alta dureza y no frágil

    3) Tecnología de película antidesgaste de tercera generación.

    La tercera generación de tecnología de película antidesgaste se desarrolló después de la década de 1990, principalmente para resolver el problema de la resistencia al desgaste de lentes orgánicas recubiertas con película antirreflectante. Debido a que la dureza del sustrato de la lente orgánica es muy diferente de la capa de película antirreflectante, la nueva teoría cree que es necesario que haya una capa de película antidesgaste entre las dos, de modo que la lente pueda desempeñar un papel amortiguador en La arena y la fricción de la grava, y no es fácil producir arañazos. La dureza de la capa de película antidesgaste de la tercera generación se encuentra entre la dureza de la película antirreflectante y la base de la lente, y su coeficiente de fricción es bajo y no es fácil de rajar.

    4) La cuarta generación de tecnología de película antidesgaste.

    La cuarta generación de tecnología anti-film utiliza átomos de silicio. Por ejemplo, TITUS más el licor fuerte de France etv company contiene tanto matriz orgánica como partículas ultra finas inorgánicas que contienen elementos de silicio, lo que hace que la película antidesgaste tenga resistencia y mejore la dureza al mismo tiempo. La tecnología moderna de recubrimiento de película antidesgaste es lo más importante es utilizar el método de inmersión, es decir, después de la lente a través de la limpieza múltiple, sumergido en el fluido duro, un cierto tiempo, con una cierta velocidad. Esta velocidad está relacionada con la viscosidad de la solución dura y el espesor de la película contra el desgaste. Menciona el horno de alrededor de 100 ° C en polimerización de 4-5 horas, con un espesor de recubrimiento de aproximadamente 3 a 5 micrones.

    (2) Método de prueba

    La forma más fundamental de juzgar y probar la resistencia al desgaste de la película antidesgaste es usarla clínicamente, dejar que el usuario la use durante un período de tiempo y luego observar y comparar el desgaste de la lente con el microscopio. Por supuesto, este suele ser el método utilizado antes de que se promueva oficialmente la nueva tecnología. En la actualidad, el método de prueba más rápido e intuitivo que usamos comúnmente es:

    1) prueba de molienda

    Coloque la lente en el material de propaganda que contiene grava (estipule el tamaño del grano y la dureza de la grava), y frote de un lado a otro bajo cierto control. Al final, la reflectancia difusa de la luz antes y después de la fricción de la lente se midió con un fogómetro y se comparó con la lente estándar.

    2) prueba de terciopelo de acero

    La cantidad de veces que se utilizó un terciopelo de acero específico para frotar el houhoun sobre la superficie de la lente a una cierta presión y velocidad. La cantidad de veces que se usó el houhoun para probar la reflectancia difusa de la luz antes y después de la fricción de la lente con un fogómetro y en comparación con la lente estándar. Por supuesto, también podemos frotar manualmente las dos lentes con la misma presión para la misma presión. número de veces, y luego observarlos y compararlos a simple vista.

    Los resultados de estos dos métodos son similares a los de usar lentes a largo plazo.

    (3) Relación entre la película antirreflectante y la película antidesgaste

    La capa de película antirreflectante en la superficie de la lente es un material de óxido de metal inorgánico muy delgado (espesor inferior a 1 micra), duro y quebradizo. Cuando se recubre la lente de vidrio, la capa de película es relativamente fácil de producir rayones porque la base de la película es relativamente dura y la grava corre a través de ella. Sin embargo, cuando la película antirreflectante está recubierta en la lente orgánica, como la base de la película es suave, la arena y la grava recorren la capa de la película y la capa de la película es fácil de producir rayones. Por lo tanto, la lente orgánica debe recubrirse con película antidesgaste antes de la película antirreflectante, y la dureza de las dos capas de película debe coincidir.

    2. Película antirreflectante.

    (1) ¿Por qué necesitamos una película reflexiva?

    1) Reflexión especular.

    Cuando la luz pasa a través de las superficies delantera y trasera de una lente, no solo se refracta, sino que también refleja. La luz reflejada en la superficie frontal de la lente hará que otros miren a los ojos del portador y vean un pedazo de luz blanca en la superficie. Al tomar fotos, esta reflexión puede afectar seriamente la belleza del usuario.

    2) "fantasma"

    De acuerdo con la teoría óptica de las gafas, el poder de refracción de la lente hará que el objeto observado forme una imagen clara en el punto lejano del usuario. También se puede explicar a medida que la luz del objeto observado se desvía a través de la lente y se concentra en la retina para formar el punto de la imagen. Sin embargo, debido a que la curvatura de las superficies delantera y trasera del espejo refractivo es diferente, y hay una cierta cantidad de luz reflejada, se generará una luz reflejada interna entre ellas. La luz reflejada interior producirá una imagen virtual cerca del punto de penalización lejano, es decir, cerca del punto de imagen de la retina. Estos puntos virtuales afectan la claridad y comodidad del objeto.

    3) Deslumbramiento

    Como todos los sistemas ópticos, el ojo no es perfecto, y la imagen en la retina no es un punto sino un borrón. Por lo tanto, la sensación de dos puntos adyacentes se genera mediante dos círculos borrosos paralelos más o menos superpuestos. Mientras la distancia entre los dos puntos sea lo suficientemente grande, la imagen en la retina producirá una sensación de dos puntos, pero si los dos puntos están demasiado cerca, entonces los dos círculos difusos tenderán a coincidir y se confundirán con un punto .

    El contraste se puede usar para reflejar este fenómeno y expresar la claridad de la visión. La relación de par debe ser mayor que un cierto umbral (el umbral de detección, equivalente a 1-2) para garantizar que el ojo reconozca dos puntos adyacentes.

    La fórmula de cálculo del contraste es: D = (ab) / (a * b)

    Donde C es el contraste, el valor percibido más alto de los dos puntos de objeto adyacentes en la retina es a, y el valor percibido más bajo de la parte adyacente es b. Si el valor de contraste C es más alto, cuanto más alta sea la resolución del sistema visual de los dos puntos, más clara será la percepción. Si dos puntos de objeto están muy cerca, y el valor más bajo de sus partes adyacentes está cerca del valor más alto, entonces el valor de C es bajo, lo que indica que el sistema visual no se siente claro con respecto a los dos puntos o no puede distinguirlos claramente.

    Simulemos tal escenario:

    Por la noche, un automovilista con gafas podía ver claramente dos bicicletas que venían hacia él desde la distancia. En este punto, los faros de los automóviles que los siguen se reflejan en la superficie detrás de las lentes del conductor: la luz reflejada forma una imagen en la retina que aumenta la intensidad de los dos puntos observados (luces de bicicleta). Entonces, si la longitud de a y b aumenta, entonces el denominador (a * b) aumenta, y el numerador (a -b) permanece igual, entonces el valor de C disminuye. El resultado de esta reducción en el contraste es que la percepción inicial del conductor de la existencia de dos ciclistas se superpone en una sola imagen, ¡como si el ángulo en el que se distinguen se redujera repentinamente!

    4) dosis de tránsito

    El porcentaje de luz reflejada en la luz incidente depende del índice de refracción del material de la lente, que puede calcularse mediante la fórmula de la luz reflejada: R = (n-1) cuadrado / (n-1) cuadrado

    R: reflectancia de un solo lado de la lente n: índice de refracción del material de la lente

    Por ejemplo, el índice de refracción del material de resina común es 1.50, y la luz reflejada R = (1.50-1) al cuadrado / (1.50 + 1) al cuadrado = 0.04 = 4%. La lente tiene dos superficies. Si R1 es la cantidad de superficie frontal de la lente y R2 es la cantidad de reflexión en la superficie posterior de la lente, entonces la cantidad total de reflexión de la lente R = R1 + R2. (Al calcular la reflexión de R2, la luz incidente es 100% -r1). La transmitancia de luz de la lente es igual al 100% menos R1 menos R2.

    Se puede ver que si la lente con alto índice de refracción no tiene la película antirreflectante, la luz reflejada provocará una fuerte sensación de incomodidad para el usuario.

    (2) Principio

    La película antirreflectante se basa en la fluctuación y la interferencia de la luz. Si se superponen dos ondas de luz con la misma amplitud y la misma longitud de onda, se aumentará la amplitud de la onda de luz. Si las dos ondas tienen el mismo origen y una ruta diferente, si están superpuestas, se anulan entre sí. La película antirreflectante es usar este principio, la superficie de la lente cubierta con película antirreflectante, de modo que la película antes y después de la superficie de la luz reflejada interfiera, para compensar la luz reflejada, para lograr el efecto de antirreflejo.

    1) condición de amplitud

    El índice de refracción del material de la película debe ser igual a la raíz cuadrada del índice de refracción del material del sustrato de la lente.

    2) condiciones de la fase

    Para los revestimientos antirreflectantes, muchos fabricantes de lentes usan ondas de luz altamente sensibles (555nm). Cuando el recubrimiento es demasiado delgado (139nm), la luz reflejada aparece de color marrón claro o amarillo. Si es azul, es probable que sea demasiado grueso (139nm).

    El propósito del recubrimiento de película reflectante es reducir el reflejo de la luz, pero es imposible lograr que no se refleje la luz. La superficie de la lente también tiene siempre el color que permanece, pero el tipo de color que permanece es el mejor, en realidad no tiene un estándar, básicamente se le debe dar prioridad al individuo que le gusta el color en la actualidad, más es el color verde Departamento.

    También podemos encontrar que la curvatura del color residual en la superficie convexa y cóncava de la lente también hace que la velocidad del recubrimiento sea diferente, por lo que la parte central de la lente es verde, y la parte del borde es de color malva rojo u otros colores.

    (3) Tecnología de recubrimiento antirreflectante.

    El recubrimiento orgánico de lentes es más difícil que los lentes de vidrio. El material de vidrio resiste altas temperaturas por encima de 300 ° C, y las lentes orgánicas serán amarillas cuando se superen los 100 ° C, y luego se descomponen rápidamente.

     

    Puede usarse para lentes de vidrio, menos material de membrana de reflexión utilizado fluoruro de magnesio (MgF2), pero como resultado del recubrimiento de fluoruro de magnesio, el proceso debe estar en un ambiente superior a 200 ° C, de lo contrario no se puede colocar en la superficie de la lente, por lo que Las lentes orgánicas no lo usan. Después de la década de 1990, con el desarrollo de la tecnología de recubrimiento al vacío, se utilizó la tecnología de bombardeo con haz de iones para mejorar la combinación entre la capa de película y la lente y entre las capas de película. Y los materiales extraídos de óxido de metal de alta pureza, como el óxido de titanio y la zirconia, pueden recubrirse en la superficie de la lente de resina mediante un proceso de evaporación para lograr un buen efecto antirreflectante.

     

    La siguiente es una introducción de la tecnología de recubrimiento antirreflectante para lentes orgánicas.

    (1) Preparación antes del recubrimiento.

    Las lentes se deben limpiar previamente antes del recubrimiento, lo que requiere un alto grado de limpieza molecular. Se colocan varios líquidos de limpieza en el tanque de limpieza, y se usa una onda ultrasónica para mejorar el efecto de limpieza. Cuando se limpia la lente, se coloca en la cámara de vacío. En este proceso, se debe prestar especial atención para evitar que el polvo y la basura en el aire se adhieran a la superficie de la lente nuevamente. La limpieza final se realiza en la cámara de vacío, durante la cual se debe prestar especial atención para evitar que el polvo y la basura en el aire se peguen nuevamente a la superficie de la lente. La limpieza final se realiza antes del enchapado en la cámara de vacío. La pistola de iones colocada en la cámara de vacío bombardeará la superficie de la lente (por ejemplo, ión argón). Después del proceso de limpieza, la película antirreflectante será recubierta.

    (2) revestimiento al vacío

    El proceso de evaporación al vacío puede garantizar que el material de recubrimiento puro recubierto en la superficie de la lente, y en el proceso de evaporación, la composición química del material de recubrimiento pueda controlarse estrictamente. El proceso de evaporación al vacío puede controlar el espesor de la película con precisión y lograr la precisión.

    (3) El firmamento de la película.

    Para la lente, la firmeza de la capa de película es muy importante, que es un índice de calidad importante de la lente. El índice de calidad de la lente incluye antidesgaste, sala de anticultura y diferencia de temperatura. Por lo tanto, ahora hay muchos métodos específicos de pruebas físicas y químicas, en la simulación del uso del espejo por parte del usuario, la calidad del recubrimiento de la lente recubierta. Estos métodos de prueba incluyen: prueba de salmuera, prueba de vapor, prueba de agua desionizada, prueba de fricción de terciopelo de acero, prueba de disolución, prueba de adhesión, prueba de diferencia de temperatura y prueba de humedad.

    3. Película antiincrustante (película apical).

    (1) Principio

    Una vez que la superficie de la lente está recubierta con una película antirreflectante multicapa, la lente es particularmente propensa a las manchas, y las manchas dañarán el efecto antirreflectante de la película antirreflectante. Bajo el microscopio, podemos encontrar que la capa de película antirreflectante es porosa, por lo que el aceite es particularmente fácil de infiltrar en la capa de película antirreflectante. La solución es recubrir la película superior anti-aceite y anti-agua sobre la capa de película antirreflectante, y la película debe ser muy delgada para que no cambie las propiedades ópticas de la película antirreflectante.

    (2) Proceso

    Los materiales de la película antiincrustante son principalmente fluoruro, existen dos métodos de procesamiento, uno es el método de remojo, uno es el recubrimiento al vacío y el método más común es el recubrimiento al vacío. El método más común es el recubrimiento al vacío. Cuando se termina la película antirreflectante, el fluoruro se puede colocar sobre la película por proceso de evaporación. La película antiincrustante puede cubrir la capa de película antirreflectante porosa y puede reducir el área de contacto entre el agua y el aceite y la lente, por lo que las gotas de aceite y agua no son fáciles de adherir a la superficie de la lente, por lo que también se llama impermeable película.

    Para las lentes orgánicas, el tratamiento ideal del sistema de superficie debería ser una película compuesta que incluya película antidesgaste, película antirreflectante multicapa y película antiincrustante. En general, el recubrimiento de película antidesgaste es el más grueso, aproximadamente 3-5 mm, el grosor de la película antirreflectante de múltiples capas es de aproximadamente 0.3um, la capa superior del recubrimiento de cera antiincrustante es la más delgada, aproximadamente 0.005-0.01mm. Tomemos como ejemplo el cristal de diamante (crizal) de France etv company, la película compuesta se recubre primero con una película de silicona resistente al desgaste sobre el sustrato de la lente. Luego, se usó la tecnología IPC para realizar una limpieza previa de la película antirreflectante antes de colocarla en placas mediante bombardeo iónico. Después de la limpieza, se utilizaron zirconia de alta dureza (ZrO2) y otros materiales para el revestimiento al vacío de una película antirreflectante multicapa. Finalmente, la película superior con 110 ángulos de contacto es chapada. Esto demuestra que la tecnología de tratamiento de superficies de lentes orgánicas ha alcanzado una nueva altura.