Главная задача оптических линз состоит в том, чтобы сосредоточить свет. Они позволяют камерам сделать резко сосредоточенные фотографии и светодиодные фары, чтобы сиять ярко и гибко приспособить их луч. Для оптимального контроля над путем луча света сложные системы линзы необходимы. Они состоят из нескольких линз различной формы.
Сегодня, предпочтительный материал для линз – прозрачная пластмасса, поскольку недорогой процесс пластмассового лепного украшения инъекции может использоваться, чтобы произвести линзы в любой форме. Однако одна проблема остается: то, что свет размышляет от поверхности линз.
У пластмассы есть показатель преломления (мера того, сколько света отражено) приблизительно 1,5. Напротив, показатель преломления воздуха равняется 1; это означает, что пластмассовые линзы отражают примерно 8 процентов поступающего света. «Кривые поверхности усиливают этот эффект, когда свет ударяет их в наклонном углу падения», объясняет доктор Ульрике Шульц от Пластмассового отдела Оптики в Институте Фраунгофера Прикладной Разработки Оптики и Точности IOF в Йене.
Показатель преломления значительно уменьшенУченые Фраунгофера IOF будут присутствовать на ярмарке 2016 года K в Дюссельдорфе, самой важной ярмарке для пластмасс и резиновой промышленности во всем мире, с 19-26 октября (Зал 7, Стенд SC01), чтобы показать новый тип антирефлексивного покрытия для кривых пластмассовых линз.
Покрытие уменьшает показатель преломления в поверхности пластмассовой оптики почти к 1,1, предлагая почти совершенный переход к воздуху. Фраунгофер IOF недавно проверил прототипы покрытия в различных системах линзы в тесном сотрудничестве с промышленными партнерами.
Результаты показывают, что техника заметно уменьшает то, что известно как рассеянный свет: отраженный свет, который рассеивается через системы линзы, например в камерах, и вмешивается в то, как они сосредотачивают лучи света. Кроме того, эксперименты исследователей доказали, что линзы отнеслись с антирефлексивным покрытием, развитым во Фраунгофере IOF, пропущенном значительно более легкий, чем обычные линзы.
Эта новая технология будет иметь выгоду не только при закрытых дверях оптика и автомобильные фары, но также и в несколько областей роста, таких как виртуальная реальность или управляемые жестом устройства для Industrie 4.0. «Системы отображения становятся еще более важными как инструмент сбора данных – и им будут нужны еще более мощные оптические линзы», доктор Шульц предсказывает.Новый многослойный наноматериалАнтиотражающая система, разработанная исследователями Фраунгофера IOF в сэндвичах Йены несколько инновационных наноструктурированных слоев фильма с обычными гомогенными окисными слоями. В последовательных слоях исследователи разбавляют пластмассу большим количеством воздуха, пока показатель преломления в поверхности не почти равен тому из воздуха.
Они достигают этот использующие новые наноматериалы, которые могут быть применены к линзам со сложными формами. Укладка многократных слоев позволяет им удваивать толщину антирефлексивного покрытия относительно предыдущих решений.
Обычные антирефлексивные покрытия могут только быть распределены неравномерно на кривых линзах – таким образом, что покрытие всегда – разбавитель на краю, чем на выпуклом центре. «Эта физическая тонкость переводит на оптическую тонкость: более тонкий слой только предотвращает размышления коротковолнового света. В отличие от этого, несколько слоев наноструктурированного фильма могут покрыть более широкий спектр длины волны, в то же время уменьшая размышления света под наклонными углами», объясняет доктор Шульц.
Пластмассовая оптика особенно подходит для этого процесса. Нижний слой антирефлексивного покрытия может быть непосредственно включен в пластмассовую гравюру плазмы использования. «Таким образом мы можем применить антирефлексивное покрытие к широкому спектру пластмасс», говорит доктор Шульц.