Filmul de acoperire în Visual Optics
Dec 10, 2018| Film de acoperire în Visual optics
IKS PVD, orice întrebare despre mașina de acoperire optică, contactați-ne acum, iks.pvd @ foxmail.com
1. Film rezistent la uzură (film dur)
Indiferent dacă este fabricat din material anorganic sau material organic, în uz zilnic, frecare cu praf sau pietriș (silice) va cauza uzura lentilei, ducând la zgârieturi pe suprafața lentilei. În comparație cu foile de sticlă, materialele organice sunt mai puțin rigide și sunt mai susceptibile de a produce zgârieturi. Prin microscop, putem observa zgarieturile suprafetei lentilelor sunt in principal impartite in doua tipuri; Una este pentru că zgură a produs zgârieturi, superficial și mic, purtarea de ochelari nu este ușor de detectat; Cealaltă este zgârieturile făcute de granule mai mari de nisip, care sunt adânci și dure în jurul marginilor și pot afecta vederea în zona centrală.
(1) caracteristică tehnică
1) Prima generație de tehnologie de film anti-uzură
Filmele anti-uzură au început la începutul anilor 1970, când se credea că lentilele de sticlă erau greu de șlefuit din cauza durității, în timp ce lentilele organice erau prea moi pentru a purta. Prin urmare, materialul de cuart este placat pe suprafața lentilei organice sub vid, formând un film foarte rezistent la uzură. Cu toate acestea, datorită neconcordanței dintre coeficientul de dilatare termică și materialul substratului, filmul este îndepărtat cu ușurință, iar stratul de film este fragil, astfel încât efectul anti-uzură nu este ideal.
2) Tehnologia de film anti-uzură de a doua generație
Începând cu anii 1980, cercetătorii au descoperit teoretic că mecanismul de uzură nu este legat numai de duritate, dar materialul filmului are caracteristicile duale ale "durității / deformării", adică unele materiale au duritate mai mare, dar deformări mai mici, în timp ce unele materiale au o duritate mai mică, dar o deformare mai mare. Cea de-a doua generație de tehnologie de film anti-uzură este aceea de a înmuia suprafața lentilei organice acoperite cu o duritate ridicată și nu cu material fragil
3) Tehnologie de film anti-uzură de a treia generație
A treia generație de tehnologie anti-uzură a filmului a fost dezvoltată după anii 1990, în principal pentru a rezolva problema rezistenței la uzură a lentilelor organice acoperite cu film antireflexiv. Deoarece duritatea substratului organic al lentilei este foarte diferită de cea a stratului de film antireflectorizant, noua teorie consideră că trebuie să existe un strat de film anti-uzură între cele două astfel încât lentila să poată juca un rol de tamponare în frecare de nisip și pietriș și nu este ușor să produceți zgârieturi. Duritatea stratului de film anti-uzură de generația a treia se situează între duritatea filmei antireflexive și baza lentilei, iar coeficientul de frecare este scăzut și nu este ușor de fisurat.
4) A patra generație de tehnologie de film anti-uzură
A patra generație de tehnologie anti-peliculă utilizează atomi de siliciu. De exemplu, TITUS plus lichidul dur al companiei France etv conține atât particule organice cât și particule ultra-fine anorganice care conțin elemente de siliciu, ceea ce face ca pelicula anti-uzură să aibă duritate și să îmbunătățească duritatea în același timp. Tehnologia modernă de acoperire a peliculei anti-uzură este cea mai importantă fiind utilizarea metodei de imersie, adică după ce obiectivul prin curățare multiplă, este imersat în lichidul dur, într-un anumit timp, cu o anumită viteză. Această viteză este legată de vâscozitatea soluției dure și de grosimea filmului față de uzură. Menționează cuptorul cu aproximativ 100 ° C în polimerizare 4-5 ore, grosimea stratului de acoperire de aproximativ 3 până la 5 microni.
(2) Metoda de încercare
Cea mai fundamentală cale de a judeca și de a testa rezistența la uzură a filmului anti-uzură este să o folosești clinic, să-l poarte purtătorului pentru o perioadă de timp și apoi să observe și să compare uzura lentilei cu microscopul. Desigur, aceasta este de obicei metoda utilizată înainte ca noua tehnologie să fie promovată oficial. În prezent, metoda de testare mai rapidă și mai intuitivă pe care o folosim în mod obișnuit este:
1) Testul de măcinare
Puneți lentila în materialul de propagandă care conține pietriș (stipulați dimensiunea granulelor și duritatea pietrișului) și frecați înainte și înapoi sub un anumit control. La final, reflectanța difuză a luminii înainte și după frecare a lentilelor a fost măsurată cu fogometru și comparată cu lentila standard.
2) Testul de catifea din oțel
De câte ori a fost utilizată o catifea de oțel specificată pentru a freca houhounul de pe suprafața lentilei la o anumită presiune și viteză. De câte ori a fost folosit houhoun pentru a testa reflexia difuză a luminii înainte și după frecare a lentilelor cu un fogometru și comparativ cu lentilele standard. Desigur, putem, de asemenea, să freăm manual cele două lentile cu aceeași presiune pentru aceleași de câte ori, și apoi să le observați și să le comparați cu ochiul liber.
Rezultatele acestor două metode se apropie de cele ale ochelarilor de uzură pe termen lung.
(3) Relația dintre filmul antireflecție și filmul anti-îmbrăcăminte
Stratul de film antireflexiv pe suprafața lentilelor este un material foarte subțire de oxid metalic anorganic (grosime mai mică de 1 micron), dur și fragil. Atunci când este acoperit cu lentilă de sticlă, stratul de film este relativ ușor de a produce zgârieturi deoarece baza peliculei este relativ tare și pietrișul trece peste ea. Cu toate acestea, atunci când filmul antireflecție este acoperit cu lentilă organică, deoarece baza peliculară este moale, nisipul și pietrișul se deplasează peste stratul de film, iar stratul de film este ușor de produs zgârieturi. Prin urmare, lentilele organice trebuie acoperite cu film anti-uzură înainte de filmul anti-reflexie, iar duritatea celor două straturi de film trebuie să se potrivească.
2. Film de antireflecție
(1) De ce avem nevoie de un film reflectorizant?
1) Reflexie speculară
Când lumina trece prin suprafețele din față și din spate ale unei lentile, nu numai că refracționează, ci și reflectă. Lumina reflectată pe suprafața frontală a obiectivului va determina pe alții să privească ochii purtătorului și să vadă o bucată de lumină albă pe suprafață. Când fotografiați, această reflecție poate afecta grav frumusețea purtătorului.
2) "Ghost"
Conform teoriei optice a ochelarilor, puterea de refracție a lentilelor va face ca obiectul observat să formeze o imagine clară în punctul îndepărtat al purtătorului. Se poate explica, de asemenea, ca lumina obiectului observat este deviată prin lentilă și concentrată pe retină pentru a forma punctul de imagine. Cu toate acestea, deoarece curbura suprafețelor din față și din spate ale oglinzii de refracție este diferită și există o anumită cantitate de lumină reflectată, lumina reflectată internă va fi generată între ele. Lumina reflectată interioară va produce o imagine virtuală în apropierea punctului de penalizare, adică în apropierea punctului de imagine al retinei. Aceste puncte virtuale afectează claritatea și confortul obiectului.
3) Glare
Ca toate sistemele optice, ochiul nu este perfect, iar imaginea de pe retină nu este un punct, ci o neclaritate. Prin urmare, sensul a două puncte adiacente este generat de două cercuri paralele mai mult sau mai puțin suprapuse. Atât timp cât distanța dintre cele două puncte este suficient de mare, imaginea de pe retină va produce o senzație de două puncte, dar dacă cele două puncte sunt prea apropiate, atunci cele două cercuri neclare vor avea tendința să coincidă și să se înșele pentru un punct .
Contrastul poate fi folosit pentru a reflecta acest fenomen și pentru a exprima claritatea viziunii. Raportul pereche trebuie să fie mai mare decât un anumit prag (pragul de detecție, echivalent cu 1-2) pentru a se asigura că ochiul recunoaște două puncte adiacente.
Formula de calcul a contrastului este: D = (ab) / (a * b)
Unde C este contrastul, valoarea cea mai înaltă percepută a celor două puncte obiect adiacente pe retină este a, iar valoarea cea mai mică percepută a părții adiacente este b. Dacă valoarea C a contrastului este mai mare, cu cât este mai mare rezoluția sistemului vizual al celor două puncte, cu atât va fi mai clară percepția. Dacă două puncte ale obiectelor sunt foarte apropiate și valoarea cea mai mică a părților lor adiacente este aproape de cea mai mare valoare, atunci valoarea lui C este scăzută, ceea ce indică faptul că sistemul vizual nu se simte clar cu privire la cele două puncte sau nu le poate distinge în mod clar.
Să simulam un astfel de scenariu:
Noaptea, un șofer cu ochi deschiși ar putea vedea clar două motociclete venind din nou de la distanță. În acest moment, farurile autoturismelor care le urmează reflectă suprafața din spatele lentilelor șoferului: lumina reflectată formează o imagine pe retină care mărește intensitatea celor două puncte observate (luminile pentru biciclete). Deci, dacă lungimile a și b cresc, atunci numitorul (a * b) crește și numărul (a -b) rămâne același, atunci valoarea C scade. Rezultatul acestei reduceri a contrastului este că percepția inițială a conducătorului auto asupra existenței a doi bicicliști se suprapune într-o singură imagine, ca și când unghiul la care se distingă a fost brusc redus!
Procentul de lumină reflectată în lumina incidentă depinde de indicele de refracție al materialului lentilelor, care poate fi calculat prin formula luminii reflectate: R = (n-1) pătrat / (n-1) pătrat
R: reflexia pe o singură parte a cristalinului n: indicele de refracție al materialului lentilelor
De exemplu, indicele de refracție al materialului rășinic comun este 1,50, iar lumina reflectată R = (1,50-1) pătrat / (1,50 + 1) pătrat = 0,04 = 4%. Obiectivul are două suprafețe. Dacă R1 este cantitatea de suprafață frontală a lentilei și R2 este cantitatea de reflexie pe suprafața posterioară a lentilei, atunci cantitatea totală de reflexie a lentilei R = R1 + R2. (când se calculează reflectarea lui R2, lumina incidentă este 100% -r1). Transmitanța luminii lentilei este egală cu 100% minus R1 minus R2.
Se poate observa că dacă lentilele cu indice de refracție mare nu au filmul anti-reflexie, lumina reflectată va produce un puternic simt al disconfortului pentru purtător.
(2) Principiu
Filmul antireflecție se bazează pe fluctuația și interferența luminii. Dacă două valuri de lumină cu aceeași amplitudine și aceeași lungime de undă sunt superimpuse, amplitudinea undei de lumină va fi îmbunătățită. Dacă cele două valuri au aceeași origine și altă cale, dacă sunt suprapuse, se anulează reciproc. Filmul antireflexie este acela de a utiliza acest principiu, suprafața lentilei acoperite cu film antireflex, astfel încât filmul înainte și după suprafața interferenței luminii reflectate, astfel încât să se compenseze luminile reflectate, să atingă efectul antireflecției.
1) Starea amplitudinii
Indicele de refracție al materialului de film trebuie să fie egal cu rădăcina pătrată a indicelui de refracție al materialului substrat al lentilelor.
2) Condiții de fază
Pentru acoperirile antireflecție, mulți producători de lentile utilizează unde de lumină foarte sensibile (555nm). Când stratul de acoperire este prea subțire (139nm), lumina reflectată apare maroniu deschis sau galben. Dacă este albastră, este probabil să fie prea groasă (139nm).
Scopul filmării filmului reflectorizant este de a reduce reflexia luminii, dar este imposibil să nu se obțină nici o reflectare a luminii. Suprafața lentilelor are, de asemenea, întotdeauna culoarea care rămâne, dar ce fel de culoare rămâne cea mai bună, nu au un standard de fapt, trebuie să li se acorde în mod prioritar o prioritate pentru ca individul să fie îndrăgit de culori în prezent, departament.
De asemenea, putem constata că curbura culorii reziduale pe suprafața convexă și concavă a lentilelor face ca viteza de acoperire să fie diferită, astfel încât partea centrală a lentilei să fie verde, iar partea de margine să fie roșu de culoare mov sau alte culori.
(3) Tehnologie de acoperire antireflectivă
Ecranul organic este mai dificil decât lentilele de sticlă. Materialul din sticlă pentru a rezista la temperaturi ridicate de peste 300 ° C, iar lentilele organice vor fi galbene la mai mult de 100 ° C, apoi se vor rupe rapid.
Poate fi folosit pentru lentilele de sticlă minus materialul membranei de reflexie folosit fluorură de magneziu (MgF2), dar ca rezultat al procesului de acoperire cu fluorură de magneziu trebuie să fie în mediul mai mare de 200 ° C, altfel nu poate fi atașat pe suprafața lentilei, lentilele organice nu o folosesc. După anii 1990, odată cu dezvoltarea tehnologiei de acoperire cu vid, tehnologia bombardamentului cu fascicul de ioni a fost utilizată pentru a îmbunătăți combinația dintre stratul de film și lentilă și între straturile de film. Materialele de metal de înaltă puritate extrase, precum oxidul de titan și zirconia, pot fi acoperite pe suprafața lentilei rășinii prin procese de evaporare pentru a obține un bun efect antireflectorizant.
Următoarea este o introducere a tehnologiei de acoperire a filmului antireflecție pentru lentilele organice.
(1) Pregătirea înainte de acoperire
Lentilele trebuie pre-curatate inainte de acoperire, ceea ce necesita un grad ridicat de curatare moleculara. Diverse lichide de curățare sunt plasate în rezervorul de curățare, iar undele ultrasonice sunt folosite pentru a spori efectul de curățare. Când obiectivul este curățat, acesta este introdus în camera de vid. În acest proces, ar trebui să se acorde o atenție deosebită evitării prafului și a gunoiului în aer să adere din nou la suprafața lentilei. Curățirea finală se efectuează în camera de vid, în timpul căreia trebuie acordată o atenție deosebită evitării prafului și a gunoiului din aer care se lipsește din nou pe suprafața lentilei. Curățirea finală se face înainte de placarea în camera de vid. Pistolul cu ioni plasat în camera de vid va bombarda suprafața lentilei (de exemplu, ionul de argon). După procesul de curățare, filmul anti-reflexie va fi acoperit.
(2) Acoperirea prin vid
Procedeul de evaporare prin vid poate asigura faptul că materialul de acoperire pur acoperit pe suprafața lentilei și în procesul de evaporare, compoziția chimică a materialului de acoperire poate fi strict controlată. Procesul de evaporare în vid poate controla cu precizie grosimea filmului și poate obține precizia.
(3) ferm de film
Pentru lentilă, fermitatea stratului de film este foarte importantă, ceea ce reprezintă un indice important al calității lentilei. Indicele de calitate al lentilelor include unitatea anti-uzură, anticultura și diferența anti-temperatură. Prin urmare, acum există multe metode de testare fizică și chimică vizate, în simularea utilizării de către utilizator a oglinzii, calitatea acoperire a lentilelor acoperite de test. Aceste metode de testare includ: testul cu saramură, testul cu abur, testul de apă deionizată, testul de frecare cu catifea din oțel, testul de dizolvare, testul de aderență, testul diferenței de temperatură și testul de umiditate.
3. Film antifouling (film apical)
(1) Principiu
După ce suprafața lentilei este acoperită cu peliculă antireflexie multistrat, lentila este deosebit de predispusă la pete, iar petele vor deteriora efectul antireflectorizant al filmului antireflex. Sub microscop, putem constata că stratul de film antireflexiv este poros, astfel încât uleiul este deosebit de ușor să se infiltreze în stratul de film antireflexiv. Soluția este de a acoperi pelicula de top anti-ulei și anti-apă pe stratul de film antireflexiv, iar filmul trebuie să fie foarte subțire, astfel încât să nu modifice proprietățile optice ale filmului antireflexiv.
(2) Procesul
Materialele antivegetative din peliculă sunt în principal fluoruri, există două metode de prelucrare, una este metoda de înmuiere, una este acoperirea cu vid, iar cea mai obișnuită metodă este acoperirea cu vid. Cea mai obișnuită metodă este acoperirea cu vid. Când filmul anti-reflexie este terminat, fluorura poate fi aplicată pe film prin procedeul de evaporare. Stratul anti-murdar poate acoperi stratul de film antireflex poros și poate reduce zona de contact dintre apă și ulei și lentilă, astfel încât picăturile de ulei și apă nu sunt ușor de aderat la suprafața lentilei, deci se mai numește impermeabil film.
Pentru lentilele organice, tratamentul ideal pentru sistemul de suprafață ar trebui să fie un film compozit, care include film anti-uzură, folie antireflexie multi-strat și folie antivegetativă. În general, stratul de acoperire anti-uzură este cel mai gros, aproximativ 3-5 mm, grosimea filmului antireflexiv multistrat este de aproximativ 0,3um, stratul superior de acoperire cu ceară anticorozivă este cel mai subțire, de aproximativ 0,005-0,01mm. Luați cristalul de diamant (crizal) al companiei France etv ca exemplu, filmul compozit este în primul rând acoperit cu un strat rezistent la uzură din silicon, pe substratul obiectivului. Apoi, tehnologia IPC a fost utilizată pentru a curăța în prealabil filmul anti-reflexie înainte de placarea prin bombardament ionic. După curățare, zirconia cu duritate ridicată (ZrO2) și alte materiale au fost utilizate pentru placarea în vid a filmului antireflexiv multistrat. În cele din urmă, filmul superior cu 110 unghiuri de contact este placat. Aceasta arată că tehnologia de tratare a suprafeței lentilelor organice a atins o înălțime nouă.