半透半反组件及光学镜头元件的制作方法

专利2025-04-04  8


本发明涉及光学元件领域,特别涉及一种半透半反组件及光学镜头元件。


背景技术:

1、半透半反组件具有较好的光学透过及反射性质,被广泛用于机器视觉、光学设备、摄影镜头、车内后视镜及全息投影屏屏幕、半透半反屏幕等领域,其中某些精密光学仪器领域,对使用可见光半透性半反射的需求很大,现有的可见光半透明和半反射玻璃具有不稳定的透射率效应,在所有可见波段透射率基本相同,满足精密光学仪器的透射率要求越来越困难。物理镀膜的半透半反射组件则可以满足要求。

2、光学组件的基材一般是pmma、coc、cop、pc等高分子材料,耐湿性差、膨胀系数大、尺寸稳定性差等缺点导致其直接镀膜后在相对苛刻环境下会存在一定形变造成成像系统的不良,使用寿命和功能常会随外界环境的变化而衰减。

3、现在技术通常是将半透半反防水膜直接镀在树脂镜片表面,然后直接作为组件安装,不但制造成本高,良率低,而且耐候性方面不稳定,容易出现膜裂等风险。


技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种半透半反组件及光学镜头元件。

2、为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种半透半反组件,包括由外至内依次设置的有机玻璃层、光学胶层和半透半反膜层,所述半透半反膜层包括基底层和折射单元层,所述折射单元层靠近光学胶层设置,所述基底层设置在所述折射单元层的内侧;

3、所述折射单元层由多层交替层叠设置的第一折射率膜层h和第二折射率膜层l构成,并按以下顺序中的任意一种被布置:

4、(h-l)m-h顺序;

5、(h-l)m-顺序;

6、(l-h)m顺序;

7、l-(h-l)m顺序;

8、其中,m为正整数,表示交替的h和l层的数量。

9、优选的是,m的范围为1~7。

10、优选的是,基底层为以下材料中的一种或多种组成的混合物构成的卷材:聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、三醋酸纤维素(tac)、环烯烃共聚物(cop)、环烯烃聚合物(coc)、聚碳酸酯(pc)。

11、优选的是,所述有机玻璃层的材料为聚甲基丙烯酸甲酯塑料。

12、优选的是,所述光学胶层的材料为oca胶或ocr胶。

13、优选的是,所述折射单元层通过采用卷对卷磁控溅射工艺在基底层上镀膜制备得到,将形成的半透半反膜层的折射单元层通过光学胶层贴合在有机玻璃层上,从而得到所述半透半反组件。

14、优选的是,所述第一折射率膜层的材料为nb2o5、ta2o5以及ti的氧化物中的至少一种;

15、所述第二折射率膜层的材料为二氧化硅(sio2)、氧化铝(al2o3)、一氧化硅(sio)、氟化镁(mgf2)中的至少一种。

16、优选的是,所述第一折射率膜层的550nm处折射率n1满足:2.0≤n1≤4.0;所述第二折射率膜层的550nm的折射率n2满足:0<n2≤1.8。

17、优选的是,所述折射单元层按以下顺序中的任意一种被布置:

18、(h-l)m-h顺序,且m=4;

19、其中,所述折射单元层包括9个折射膜层,由外至内的方向,9个折射膜层的厚度依次为:15~25nm、80~90nm、45~55nm、30~40nm、70~80nm、85~95nm、75~85nm、90~100nm、90~100nm;

20、其中,第一折射率膜层的材料为nb2o5,第二折射率材料为sio2。

21、本发明还提供一种光学镜头元件,其包括光学镜片,所述光学镜片外侧的设置有如上所述的半透半反组件,所述半透半反组件中的半透半反膜层紧靠所述光学镜片。

22、优选的是,所述光学镜头元件在400nm~700nm的可见光波段的平均反射率rave与透过率tave满足如下条件:rave/tave=48%~52%,r+t≥95%。

23、本发明的有益效果是:

24、本发明提供了一种半透半反组件及基于其的光学镜头元件,本发明采用卷对卷磁控溅射工艺制备半透半反膜层,然后利用光学胶直接在表面贴合有机玻璃,得到半透半反光学组件,半透半反光学组件可直接安装在光学模组中实现所需的半透半反效果,能提高光学系统稳定性,克服大曲面树脂镜片镀膜不稳定性问题;

25、本发明将半透半反膜层与有机玻璃匹配后具有半透半反光学效果,同时提高了光学组件的耐候性,可以直接安装在光学模组中实现所需的半透半反效果;大曲面树脂镜片的直接镀膜存在膜裂、面型变化等风险,本发明能降低传统直接镀膜制程的风险,延长光学组件的使用寿命。



技术特征:

1.一种半透半反组件,其特征在于,包括由外至内依次设置的有机玻璃层、光学胶层和半透半反膜层,所述半透半反膜层包括基底层和折射单元层,所述折射单元层靠近光学胶层设置,所述基底层设置在所述折射单元层的内侧;

2.根据权利要求1所述的半透半反组件,其特征在于,m的范围为1~7。

3.根据权利要求1所述的半透半反组件,其特征在于,基底层为以下材料中的一种或多种组成的混合物构成的卷材:聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、三醋酸纤维素、环烯烃共聚物、环烯烃聚合物、聚碳酸酯。

4.根据权利要求1所述的半透半反组件,其特征在于,所述有机玻璃层的材料为聚甲基丙烯酸甲酯塑料,所述光学胶层的材料为oca胶或ocr胶。

5.根据权利要求1所述的半透半反组件,其特征在于,所述折射单元层通过采用卷对卷磁控溅射工艺在基底层上镀膜制备得到,将形成的半透半反膜层的折射单元层通过光学胶层贴合在有机玻璃层上,从而得到所述半透半反组件。

6.根据权利要求1所述的半透半反组件,其特征在于,所述第一折射率膜层的材料为nb2o5、ta2o5以及ti的氧化物中的至少一种;

7.根据权利要求6所述的半透半反组件,其特征在于,所述第一折射率膜层的550nm处折射率n1满足:2.0≤n1≤4.0;所述第二折射率膜层的550nm的折射率n2满足:0<n2≤1.8。

8.根据权利要求7所述的半透半反组件,其特征在于,所述折射单元层按以下顺序中的任意一种被布置:

9.一种光学镜头元件,其特征在于,其包括光学镜片,所述光学镜片外侧的设置有如权利要求1-8中任意一项所述的半透半反组件,所述半透半反组件中的半透半反膜层紧靠所述光学镜片。

10.根据权利要求9所述的光学镜头元件,其特征在于,所述光学镜头元件在400nm~700nm的可见光波段的平均反射率rave与透过率tave满足如下条件:rave/tave=48%~52%,r+t≥95%。


技术总结
本发明公开了一种半透半反组件及光学镜头元件,该半透半反组件包括有机玻璃层、光学胶层和半透半反膜层,半透半反膜层包括基底层和折射单元层;折射单元层由多层交替层叠设置的第一折射率膜层H和第二折射率膜层L构成,并按以下顺序中的任意一种被布置:(H‑L)m‑H顺序;(H‑L)m‑顺序;(L‑H)m顺序;L‑(H‑L)m顺序;其中,m为正整数,表示交替的H和L层的数量。本发明将半透半反膜层与有机玻璃匹配后具有半透半反光学效果,同时提高了光学组件的耐候性,可以直接安装在光学模组中实现所需的半透半反效果;本发明能降低传统直接镀膜制程的风险,延长光学组件的使用寿命。

技术研发人员:金闯,刘耀辉,刘长城,刘勇
受保护的技术使用者:太仓斯迪克新材料科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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