[发明专利]一种光学薄膜膜系设计的方法

权利要求书

1.一种光学薄膜膜系设计的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1）对不同厚度不同材质的基片的基础光学常数进行计算，记录计算所得的基片基础光学常数；

2）对不同单层薄膜材料的光学常数进行计算，记录计算所得的单层薄膜基础光学常数；

3）以目标物的实测光谱数据为标准，使用所述步骤1）和步骤2）中的所述的基片基础光学常数和单层薄膜基础光学常数进行第一次的膜系设计；

4）通过色彩空间理论计算出所述第一次的膜系设计的理论颜色值、理论性能及不同观察角度下的干扰色评估；

5）按照上述步骤3）的第一次的膜系设计制备出新产品，通过Lambda950仪器测量所述新产品在300-2500nm波长的光照射下的第一实测光谱，根据所述第一实测光谱计算出所述新产品的第一性能，将所述第一性能与步骤4）中的所述理论性能进行对比，在所述第一性能与所述理论性能基本一致的情况下，选择第一次的膜系设计的结果来生产光学薄膜；

在所述第一性能与所述理论性能的差值大于设计要求的情况下，进入步骤3）中进行第二次的膜系设计，并用第二次的膜系设计取代第一次的膜系设计，并依次完成步骤3）至步骤5）；

6）制备按上述步骤设计出的光学薄膜。

2.一种光学薄膜膜系设计的方法，其特征在于，该方法包括如下的步骤：

1）对不同厚度不同材质的基片的基础光学常数进行计算，记录计算所得的基片基础光学常数；

2）对不同单层薄膜材料的光学常数进行计算，记录计算所得的单层薄膜基础光学常数；

3）测量目标物的实测颜色值，使用所述步骤1）和步骤2）中的所述的基片基础光学常数和单层薄膜基础光学常数进行第一次的膜系设计；

4）计算步骤3）中所述第一次的膜系设计的理论光谱、理论性能和不同观察角度下的干扰色评估；

5）按照所述第一次的膜系设计制备出新产品，通过Lambda950仪器测量所述新产品在300-2500nm波长的光照射下的第一实测光谱，根据所述第一实测光谱计算出所述新产品的第一性能，将所述第一性能与步骤4）中的所述理论性能进行对比，在所述第一性能与所述理论性能基本一致的情况下，选择第一次的膜系设计的结果来生产光学薄膜；

在所述第一性能与所述理论性能的差值大于设计要求的情况下，进入步骤3）中进行第二次的膜系设计，并用第二次的膜系设计取代第一次的膜系设计，并依次完成步骤3）至步骤5）；

6）制备按上述步骤设计出的光学薄膜。

3.根据权利要求1或2所述的一种光学薄膜膜系设计的方法，其特征在于：所述步骤1）中的基础光学常数为所述基片的折射率和消光系数，所述步骤1）中的计算内容为使用Lambda950仪器或分光光度计或datacolor550仪器测试所述基片在波长为300-2500nm的光波照射下的折射和反射的数据，再使用所述数据通过光的折射公式计算出所述基片的折射率，使用所述数据通过比尔定律计算出所述基片的消光系数。

4.根据权利要求1或2所述的一种光学薄膜膜系设计的方法，其特征在于：所述步骤2）中的光学常数为所述单层薄膜材料的折射率和消光系数，所述步骤2）中的计算内容为使用Lambda950仪器或分光光度计或datacolor550仪器测试所述基片在波长为300-2500nm的光波照射下的折射和反射的数据，再使用所述数据通过光的折射公式计算出所述单层薄膜材料的折射率，使用所述数据通过比尔定律计算出所述单层薄膜材料的消光系数；所述步骤2）中的单层薄膜材料的厚度为10-500nm，所述单层薄膜材料镀在玻璃基片上。

5.根据权利要求1所述的一种光学薄膜膜系设计的方法，其特征在于：所述膜系设计为：

S01选择所述步骤1）和步骤2）中的一个基片和一个以上的单层薄膜材料；

S02通过设定所选基片和单层薄膜材料的第一厚度，再使用光折射公式和比尔定律推导出所选基片和单层薄膜材料在第一厚度下的理论光谱，然后利用光干涉原理得出所述第一厚度下的膜层结构的第一理论光谱；

S03对比所述第一理论光谱与所述目标物的实测光谱，在所述第一理论光谱与所述目标物的实测光谱达到基本一致的情况下，选择所述第一厚度进行膜系设计；

S04当所述第一理论光谱与所述目标物的实测光谱之间的差值大于所述设计要求时，设定所选基片和单层薄膜材料的第二厚度，并用所述第二厚度取代所述第一厚度，然后再依次完成所述步骤S02至S04。

6.根据权利要求2所述的一种光学薄膜膜系设计的方法，其特征在于：所述膜系设计为：

S01选择所述步骤1）和步骤2）中的一个基片和一个以上的单层薄膜材料；

S02通过设定所选基片和单层薄膜材料的第一厚度，再使用光折射公式、比尔定律和彩色空间理论推导出所选基片和单层薄膜材料在所述第一厚度下的理论颜色值，然后利用光干涉原理得出所述第一厚度下的膜层结构的第一理论颜色值；

S03对比所述第一理论颜色值与所述实测颜色值，在所述第一理论颜色值与所述实测颜色值达到基本一致的情况下，选择所述第一厚度；

S04当所述第一理论颜色值与所述实测颜色值之间的差值大于所述设计要求时，设定所选基片和单层薄膜材料的第二厚度，并用所述第二厚度取代所述第一厚度，然后再依次完成所述步骤S02至S04。