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根据干涉原理,中心波长λ的镀膜对该波长的光的减反作用最好,但在其他波长上这时照射在介质表面的光的相位相差不再是半波长的奇数倍,而逐渐接近半波长的偶数倍,反射损失逐渐增加。所以只要远离镀膜中心波长即使在介质偏向增透的长波方向上也不能达到理想的增透效果。
以上两个因素的共同作用改变了镀膜镜头对色彩的还原特性,造成了单层镀膜偏色的特性。但是由于消色镜头中火石玻璃的对偏向透过性反作用,中心波长的选择造成的影响是主要的。
除了提高的光透过率,减反膜还应该有中性的色彩还原。为了设计色彩还原中性的单层减反膜的,一般中心波长选择在480nm-540nm的蓝—青色光段,而且以480nm-520nm为多。因为加上光学玻璃对光的吸收,在短波处光线损失比较大,为平衡色彩,单层减反膜的中心波长都尽量偏短,尽量少反射损失短波光。但是中心波长短于460nm,目视很难分辨膜色的中心波长差异,所以比460nm短的单层膜中心波长一般不采用。如不考虑色彩因素,中心波长可选550nm的黄绿光,理由是人眼对这一波长的光线最敏感,而且这一波段波长较长对灰尘和薄雾有较强的穿透力。但同时这种情况下短波光在镜头漫反射比较严重,进入光路后会严重降低景象的对比度,形成严重的灰雾现象。为了过滤短波杂光,常在光路中人为使用黄玻璃过滤蓝色杂光。
二、全表面单层镀膜 (FC)
所有接触空气的玻璃表面都镀了单层减反增透膜。如果在所有的空气介面上都镀上单层减反增透膜,会在一个波段上取得更高的透光率。为方便工艺,在全表面单层减反膜的设计中,某一片的二个面中心波长通常一致。
三、多层减反增透膜和宽带膜 (MC)
单层膜的剩余反射率仍显高,偏色现象比较严重。要进一步提高透光率,可用双层V形增透膜,用第一层镀膜控制镜片的反射率,第二层镀膜改善光透射率。对于单层氟化镁膜,光学玻璃的折射率ng是太低,可先镀一层厚度为λc2/4(λc2为光在镀膜中的波长)的折射率大于镜片折射率的一氧化硅膜(折射率为nc2),这时薄膜和基片的组合系统可以用一折射率为v=nc2^2/ng的假想基片来提高镜片的折射率,然后镀上一层λc1/4氟化镁膜层来减少反射率。但对于偏离λ的波长,不能等价也不能满足干涉相消的条件,故分光曲线呈V形,色彩仍不平衡。
要进一步消除彩斑幻象,平衡色彩可用双层或多层W形宽带减反增透膜,多层减反增透膜系还原真实色彩,并不是要求镜片在可见光(370nm—680nm)光谱范围内透过率一致。而是要求在蓝、绿、红光(370nm—480nm、500-550nm、580nm—680nm)三个通道通过的光线恰好可以合成标准的白光。这种膜系的反射率曲线在520nm-540nm区间形成一个0.8%左右的反射峰,在440nm和640nm处有二个反射谷,形状像W曲线,所以叫W形减反增透膜。这种膜系的反光为翠绿色所以也称减反绿膜。
多层减反增透膜在工艺上一般有以下特点:
1、一般在镜头的第一片的第二面或第二片上镀多层减反膜,以增加装饰效果。多层宽带减反增透膜以翠绿色较多,比较美观。
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