镜头多层镀膜技术的原理--光学

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1、镜头多层镀膜技术的原理、发展和使用概况一、防反射膜层（增透膜）的作用在自然界极易见到称为膜层的现象，例如水面上扩展的油膜层，肥皂泡产生的有美丽色彩和光泽的泡沫。这些与透镜表面的带色泽膜层有类之处，但透镜表面是用人工方法镀制的膜层。装在照相机上的摄影用镜头，一般要进行防反射膜处理。除照相机镜头外，望远镜、双筒显微镜、眼镜，还有航空光学仪器和汽车的计数盘表面玻璃等也有同样要求。今日，薄膜加工技术已获得广泛使用。这种防反射膜，也称增透膜，其作用是尽量抑制透镜的玻璃表反射，减小光量损失，使入射光线尽量多透过镜头。（图1）镀膜也取决于处理方法，有特定的分光

2、特性的半透镜和干涉滤光镜等，在取景器光学系统和光源的照明系统中得到使用。当然，初期的照相机和现代的摄影镜头都镀有薄膜。单个透镜组成的镜头，两个反射面，共有10%光量损失，从照相机初期的水准，考虑镀制防反射膜似乎是不必要的。二、重新评价多层镀膜镜片镀膜工艺的目的，首先是透镜的防反射作用，现在仍作为主要目的。随着加工技术的进步和使用范围不断扩大，产生了高度技术化的多层膜技术，分光透过的控制相当准确，操作方便，使用得到普及。对多层镀膜的性能提出高要求，会使成本提高。厂商为了提高镜头像质的课题注入大量经费，其效果是明显的。可以这么说，没有多层镀膜技术飞跃

3、发展，高倍、大孔径变焦镜头不可能有今天的兴旺局面。防反射的膜层能产生增透效果。此外，还有更直接的作用，这就是在逆光摄影时，幅于膜层影响，使易产生的幻像和光晕降低到最小程度。（图2、图3）最近多组透镜构成的变焦镜头已成世界镜头发展的主流，采用多层镀膜，到达胶片面的光线，其衍生的杂散光部分大大减小，使镜头鉴别率不至于降低，也不损坏色采还原。重新评价经改进的膜层，研制在各种镜头中引入最适宜的镀膜最新技术，是各厂家一直研究的重要课题。单层膜、多层膜，部分透镜面镀多层膜，超级多层膜......形形色色的组合和新型膜系使用，对镜头发展起了重要作用。重新认识多

4、层镀膜，已引起广大摄影师的广泛兴趣和关注。（图4、图5）三、镀膜略史镜头烧热发现膜层1892年；英国泰勒（H.D.Toylor,著名的Cook,Triplet镜头设计师）发现，把烧过的望远镜物镜的玻璃表面经风化出现紫色，和新的透镜比较，发现能通过更多的光线。受弱酸侵蚀的玻璃表面存在折射率低的薄膜，能降低玻璃表面的反身率。这个透镜燃烧的新发现，使人们知道了膜层作用，并产生镀膜技术。以后，利用人工的弱酸化学作用，从实验室产技术。1935年：德国卡尔，蔡司发明了防反射膜层处理技术。蔡司的A.Smakula在真空中加热蒸发低折射率氟化物薄膜，诞生了防反射

5、薄膜处理方法。1936年：美国加利福尼亚工业大学的J.D.Strong把玻璃置于真空中，加热蒸发有增透效果的氟化钙（CaF2），成功制成人工防反射薄膜。由于上述原困，2个透镜组合胶合透镜可以分离，增加透镜设计的自由度。1938年：美国依斯曼.柯达公司在HECTA镜头上完成镀膜工艺。1939-1943年：卡尔.蔡司公司成功实现了2层和3层增膜系。1945年：德国徕兹公司。在徕卡的标准镜头中首先使用镀膜技术，从SUMMITAR50mmF2镜头开始（照片1，该镜头1939年推出），镜片实施镀膜。1945年：在德国法兰克.海德克公司发明罗莱Automat

6、(4型)相机的75mmF3.5镜头中，卡尔.蔡司.耶拿Tessar、蔡司奥普托.Tessar及施耐特Xenar3款镜头成为罗莱最早镀膜镜头。1946年：千代田光学精工（现在美能达公司）在半幅sping照相机的MinoltaSemlA镜头上首先使用品红膜层。美能达SEMI是日本最早有镀膜镜头的照相机（JCll的历史认定照相机），以后各公司相继积极引入镀膜技术。在商品目录记录中“有镀膜”，给人印象是“光亮清晰镜头”。1964-1967年：在摄影器材以外的用途领域，例如测量仪器盘和电视摄像机镜头等方面，多层镀膜其特征是几乎能全部消除玻璃表面的反射，这是

7、活用后有实效的光学技术之一。1964年：当年10月在东京举行奥林匹克运动上，室内比赛转播需要明亮画面，富士写真光机公司受NHK委托开发了电视用镜头的多层镀膜技术，实现了镜片的电子束镀膜EBC（ElectronBeamCoating）。在真空镀膜时，使用高溶点的抗加热式的蒸发物质，用电子枪溶融方法,完成由日本技术制成最多达11层多层膜系。1971年12月发表的8mm照相机，富士卡single-8E800d的EBC富士侬8-64mmF1.8镜头和1972年9月推出摄影用的35mm单反相机，富士卡ST801的可换镜头，是采用了EBC技术的富士侬镜头。1

8、970年：西德科隆博览会上（photokina）,各照相机公司开发的多层镀膜技术相继登场，采用此新技术的镜头有：旭光学工业的宾得用可换镜