光学元件及具有该光学元件的透镜的制作方法

1.本实用新型涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种光学元件及具有该光学元件的透镜。


背景技术：

2.扁平化的车灯造型设计和智能化的车灯功能设计已成为车灯行业主要发展趋势，因此透镜模组需要在更小的空间内实现更高的像素等级，使投影到人眼的现实环境和虚拟图像都明亮清晰且不发生畸变。
3.目前，现有光学成像中由于光的反射会引起的杂光与鬼影，该图像传入到人眼中，在影响成像质量的同时会让使用者产生视觉疲劳；除此之外，精密光学元件表面其表面的光洁度对于成像质量有着非常重要的影响。
4.也就是说，现有技术中光学元件成像质量差。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有技术中光学元件成像质量差的技术问题，本实用新型提供一种光学元件，光学元件表面不被污染，成像质量好，能够缓解使用者的视觉疲劳，提供更好的视觉体验。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光学元件，包括基板和覆于所述基板上下表面的增透膜；其中，所述增透膜包括多个膜层，多个所述膜层包括至少一个氧化钛膜层和至少一个氧化硅膜层，所述氧化钛膜层与所述氧化硅膜层为多个时，所述氧化钛膜层与所述氧化硅膜层交替设置。通过在基板的上下表面增加增透膜，减少膜层开裂风险，增透膜降低镜片的表面反射率，提高光线的透过率，使得光学元件成像质量好，不仅能够保护光学元件表面不被污染，而且可以降低杂散光对成像质量的影响，最终缓解使用者的视觉疲劳，提供更好的视觉体验。
7.进一步，具体地，为了有效减少光学器件内部因多次反射产生的杂光和虚像，提高成像清晰度，多个膜层的数量为6层，6层所述膜层从所述基板表面到空气面依次为：第一氧化钛膜层、第一氧化硅膜层、第二氧化钛膜层、第二氧化硅膜层、第三氧化钛膜层和第三氧化硅膜层。
8.进一步，具体地，为了进一步有效减少光学器件内部因多次反射产生的杂光和虚像，提高成像清晰度，所述第一氧化钛膜层的厚度为10～25nm，所述第一氧化硅层的厚度为20～50nm，所述第二氧化钛层的厚度为20～50nm，所述第二氧化硅层的厚度为30～55nm，所述第三氧化钛层的厚度为15～40nm，所述第三氧化硅层的厚度为80～110nm。
9.进一步，具体地，所述增透膜对波长在400nm至700nm范围内的光的平均透过率为t，t≥99％。
10.进一步，具体地，所述基板的材料为树脂材料；
11.进一步，具体地，所述树脂材料为透明材料。
12.进一步，具体地，所述基板的折射率大于等于1.49且小于等于1.7。
13.进一步，具体地，所述氧化钛膜层的材料为高折射率的氧化钛，所述氧化硅膜层的材料为低折射率的氧化硅。
14.一种透镜，所述透镜包括如上所述的光学元件。
15.本实用新型的有益效果是，本实用新型的光学元件通过在基板的上下表面增加增透膜，减少膜层开裂风险，增透膜降低镜片的表面反射率，提高光线的透过率，使得光学元件成像质量好，不仅能够保护光学元件表面不被污染，而且可以降低杂散光对成像质量的影响，最终缓解使用者的视觉疲劳，提供更好的视觉体验。另外通过进一步改进有效减少光学元件因多次反射产生的杂光和虚像，提高成像清晰度，实现在400nm～700nm的可见光宽波段范围的平均反射率降低到0.5％以下，从而使平均透过率提升10％以上，平均透过率达到99％，从而提高了成像质量。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
17.图1是本实用新型最优实施例的结构示意图。
18.图2是本实用新型最优实施例光谱图。
19.图中10、基板；20、增透膜；21、第一氧化钛膜层；22、第一氧化硅膜层；23、第二氧化钛膜层；24、第二氧化硅膜层；25、第三氧化钛膜层；26、第三氧化硅膜层。
具体实施方式
20.现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
21.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
22.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
23.如图1所示，是本实用新型最优实施例，一种光学元件，包括基板10和覆于基板上下表面的增透膜20；其中，增透膜20包括多个膜层，多个膜层包括至少一个氧化钛膜层和至少一个氧化硅膜层，氧化钛膜层与氧化硅膜层为多个时，氧化钛膜层与氧化硅膜层交替设置。通过在基板10的上下表面增加增透膜20，减少膜层开裂风险，降低镜片的表面反射率，提高光线的透过率，使得光学元件成像质量好，不仅能够保护光学元件表面不被污染，而且
可以降低杂散光对成像质量的影响，最终缓解使用者的视觉疲劳，提供更好的视觉体验。
24.在本实用新型实施例中，多个膜层的数量为6层，6层膜层从基板表面到空气面依次为：第一氧化钛膜层21、第一氧化硅膜层22、第二氧化钛膜层23、第二氧化硅膜层24、第三氧化钛膜层25和第三氧化硅膜层26。第一氧化钛膜层21的厚度为10～25nm，第一氧化硅层22的厚度为20～50nm，第二氧化钛层23的厚度为20～50nm，第二氧化硅层24的厚度为30～55nm，第三氧化钛层25的厚度为15～40nm，第三氧化硅层26的厚度为80～110nm。图2为本实施例的光谱图，横坐标为波长，纵坐标为反射率，透光率为100％减去反射率,增透膜20对波长在400nm至700nm范围内的光的平均透过率为t，t≥99％，相对于现有技术平均透过率提升了10％。有效减少光学器件内部因多次反射产生的杂光和虚像，提高成像清晰度。
25.在本实用新型实施例中，基板10的材料为树脂材料，树脂材料为透明材料，透明材料采用但不限于coc-t62r材料。
26.在本实用新型实施例中，基板10的折射率大于等于1.49且小于等于1.7。
27.在本实用新型实施例中，氧化钛膜层的材料为高折射率的氧化钛，氧化硅膜层为低折射率的氧化硅。
28.制备工艺：
29.步骤1：基板10的选材，在一具体实施例，基本采用透明树脂镜片；
30.步骤2：用烘箱对基板10进行烘烤去应力，其中去应力温度范围为70℃～90℃，烘烤时间范围为0.5～2h，去除零件中吸收的水汽同时释放挤压成型累积的应力；
31.步骤3：对烘烤去应力后的基板10进行离子清洗，其中，离子清洗的离子源功率设置为电压200～500v、电流250～600ma、真空度为3～5*10-3
pa；提高基板10表面的洁净度，使得基板10在镀制增透膜前表面保存干净，无杂质；
32.步骤4：离子清洗完成后的基板10上镀制增透膜层，在本实用新型实施例中，先在基板10的上表面镀制上层增透膜层，然后在基板10的下表面镀制下层增透膜层。
33.其中，镀制氧化钛膜层时，将镀膜机功率设置为电压250～550v、电流350～550ma、真空度为1～1.5*10-2
pa；镀制氧化硅膜层时，将镀膜机功率设置为电压400～700v、电流200～400ma、真空度为1～1.5*10-2
pa；另外在镀制过程中使用高能离子源设备辅助氧化钛膜层和氧化硅膜层镀制，辅助镀制的高能离子源设备功率设置为电压400～600v、电流300～500ma。采用离子源辅助沉积，不仅提高了膜层的致密性，同时提高膜层与膜层之间的结合力。在上述工艺参数范围内，可以将高能离子源辅助工艺的功效发挥到最大。
34.需要说明的是，制备本实用新型的光学元件采用的设备均为现有设备。
35.一种透镜，透镜包括如上所述的光学元件。
36.本实用新型的光学元件通过在基板的上下表面增加增透膜，使得光学元件成像质量好，不仅能够保护光学元件表面不被污染，而且可以降低杂散光对成像质量的影响，最终缓解使用者的视觉疲劳，提供更好的视觉体验。另外通过进一步改进有效减少光学元件因多次反射产生的杂光和虚像，提高成像清晰度，实现在400nm～700nm的可见光宽波段范围的平均反射率降低到0.5％以下，从而使平均透过率提升10％以上，平均透过率达到99％，从而提高了成像质量。
37.以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实
用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。