[发明专利]一种宽波长域的高效减反射膜及光学系统

说明书

本发明公开了一种宽波长域的高效减反射膜及采用该减反射膜的投影显示光学系统和拍摄成像光学系统，减反射膜包括基底及设置在基底上依次由色散补偿膜堆、导纳匹配膜堆和增透膜堆构成的多层膜系所组成。色散补偿膜堆由高折射率Ta₂O₅膜和次低折射率SiO₂膜交替组成；导纳匹配膜堆由高折射率Ta₂O₅膜和低折射率MgF₂膜交替组成；增透膜堆依次由中间折射率Al₂O₃膜、高折射率Ta₂O₅膜以及低折射率MgF₂膜组成；膜层数为16～23层。该减反射膜在波长域450～650nm内的平均残余反射率为0.0023％。这种减反射膜在投影显示和拍摄成像系统中具有重要意义。

技术领域

本发明涉及高效减反射膜技术领域，具体涉及一种宽波长域的高效减反射膜及采用该减反射膜的投影显示光学系统和拍摄成像光学系统。

背景技术

减反射膜是应用最广泛的一种光学薄膜。对折射率1.5到1.9的光学玻璃或光学塑料，其每个表面的反射损失约为4.0％到9.6％，这种表面反射损失造成两个严重的后果：一是光能损失，使像的亮度降低；二是表面反射光经光学系统多次反射成为杂散光，使像的对比度降低。显然，这对诸如投影显示和摄影摄像等复杂的光学系统，这种宽波长域的高效减反射膜是极其关键的。

随着薄膜制造技术的不断进步，现今实际薄膜的特性已与理论设计的结果越来越接近。遗憾的是，迄今许多单波长激光增透膜的残余反射率通常只能达到0.1％左右，而可见光区宽波长域增透膜的平均残余反射率通常为0.2％左右。理由就是实际薄膜不仅总是伴随着基底和各薄膜之间以及薄膜和薄膜之间的色散差异，而且还存在着导纳匹配不佳的情况。

本发明旨在提出一种宽波长域的高效减反射膜，提出在基底和现有常规增透膜堆之间设置色散补偿膜堆以及导纳匹配膜堆，使减反射膜的色散和导纳分别得到比较完善的补偿和匹配，从而把减反射膜的平均残余反射损失降低至最小，不仅提高像的亮度，而且大大降低杂散光，增加图像对比度。这就是说，色散补偿膜堆以及导纳匹配膜堆设计是本发明待探索和解决的核心问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种宽波长域的高效减反射膜，通过在基底和常规增透膜堆之间设计色散补偿膜堆以及导纳匹配膜堆，来获得低损耗、高对比的投影显示光学系统和拍摄成像光学系统。