[其他]冷光片

無效

• 申請號: 87100711
• 申請日: 1987-02-20
• 公開（公告）號: CN87100711A
• 公開（公告）日: 1988-08-31
• 發明（設計）人: 楊霽輝;李文祥
• 申請（專利權）人: 天津市光學精密機械研究所
• 主分類號: G02B5/26
• 分類號: G02B5/26;G02B1/10
• 代理公司: 機械工業部專利代理服務處
• 代理人: 李永聯

本發明是一種適用于各類光學儀器，特別是具有強光源照明的投影儀類光學儀器的冷光片。

一般說來，都希望光學儀器具有足夠的照明，這就要求提高光源的功率，而大功率光源又會不可避免地帶來嚴重的溫升問題。溫升高會使膠片軟化，使植物標本受損、微生物壞死，強烈的紅外線還會損壞文物。因此，降低和消除溫升，同時保證足夠的照明亮度，是當前這類儀器需要急待解決的問題。目前，人們在降低溫升問題上想了一些辦法，有的是采用水冷系統，有的是直接減小光源的功率，有的是在照明系統中采用吸熱玻璃，有的是采用透紅外線反可見光的冷反光鏡等，這些措施雖然都有一定的降溫效果，但均不同程度地存在一些缺點，即或是使設備復雜化，或是雖降低了溫升，但不能保證投影象面亮度，未從根本上解決問題。

美國專利3781077介紹了一種構造為在玻璃基底上鍍制多層介質膜的用于建筑物上反射來自太陽光中紅外輻射的熱反射窗玻璃。這種窗玻璃對可見光的透過率低，僅有20～60%，對紅外線的截止率不高，只有40%左右。美國專利4504109介紹了一種構造上與此相似但用于汽車玻璃的紅外屏蔽膜。該屏蔽膜對可見光的平均透過率為70%，對紅外線的透過率也高，為50%左右，并且具有色彩效應。日本專利昭57-58109和昭57-181503也闡述了類似的發明，它們的光學性能均不適合于光學儀器的使用要求。

本發明則提供了一種用于這類光學儀器的冷光片，它能使儀器在具有比較理想的降溫效果的同時，確保投影象面有足夠的亮度。

本發明的基本構造是在玻璃基底上鍍制多層介質膜，同時以物理光學干涉原理為依據來設計多層介質膜的膜系。基底采用XRB₃型吸熱玻璃;多層介質膜則由低折射率的材料和高折射率膜料疊合而成，其膜系為GO.4L1.2H（LH）60.6LA。式中，G表示多層介質膜的基底為玻璃，L表示低折射率膜層，H表示高折射率膜層，A表示空氣介質;L和H前的系數表示每一膜層的光學厚度，系數為1（通常不寫），則該膜層的光學厚度為 (λ)/4 （入為中心控制波長），系數為0.4，則該膜層的光學厚度為0.4倍的 (λ)/4 ，以此類推。據此可知，上述膜系共含有15層膜，其中三層膜的光學厚度為非 (λ)/4 ，它們的光學厚度分別為0.4倍 (λ)/4 ，1.2倍的 (λ)/4 ，0.6倍的 (λ)/4 ，簡稱為非四分之一膜。這里，設制三層非四分之一膜的主要目的在于進一步消除冷光片可見透射帶中的次峰，從而消除色彩效應。該膜系采用的膜料為MgF₂（低折射率）和Z_nS（高折射率）或Sio₂（低折射率）和Tio₂（高折射率）。

本發明作為具有較高光學性能要求的投影儀類光學儀器的冷光片，與已有技術相比，具有可見光透射率高，紅外線截止頻帶寬、截止率高，無色彩效應等優點。它的可見光透過率高達90%以上，紅外線截止頻帶為0.7μ～2.5μ，截止率高于95%。在采用冷反光鏡的東風牌35mm放映機上試驗，單使用吸熱玻璃，溫度從530℃降到400℃，而吸熱玻璃純粹通過吸收而隔熱，會導致自身溫升嚴重而軟化變形或炸裂;換用冷光片則降到170℃，可見降溫效果是很顯著的。采用冷光片一方面可以簡化設備，降低費用，另一方面還可在保持溫升不變或變化不大的條件下用增大光源功率的方法提高投影象面的亮度。所以冷光片具有穩定、可靠的工作性能和良好的經濟效益。

圖1是本發明的透過率特性曲線。

圖2是本發明的一個實施例。

圖1中，橫坐標表示光波的波長，縱坐標表示透過效。由圖可見，在0.4μ～0.7μ之間，冷光片的透過率大于90%，在0.7μ～2.5μ區間，冷光片的透過率小于5%。

圖2中，〔1〕為吸熱玻璃基底，〔2〕為多層介質膜。生產冷光片時，首先將拋光好的、光潔度為14的吸熱玻璃基底用乙醇乙醚混合液（1∶1）擦試干凈，放入鍍膜機內，開機抽真空，當真空、室內真空度達到1×10^-2時進行離子轟擊20分鐘左右，在轟擊結束、真空度達到1×10^-3乇后，烘烤該玻璃基底，使其溫度達到150℃以上，在真空度不低于2×10^-5乇時開始蒸發膜料，進行鍍制。應當指出，為了確保冷光片具有良好的光學性能，在鍍制三層非四分之一膜時采用微機CAD技術（計算機輔助設計技術）確定最佳工藝參數，用光電極值法對膜層的光學厚度進行定量控制，大大提高了鍍制的準確性及成功率。冷光片膜系的膜層除為15層外，也可以鍍制成11層。