技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中性灰度減光濾鏡，具體地說，涉及多層膜層的中灰定值減光濾鏡和中灰漸變減光濾鏡及其制造方法。
背景技術(shù)：
：中性灰度濾鏡是對(duì)光線進(jìn)行平衡衰減的能量分光元件，其主要用于攝影攝像時(shí)過濾光線，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用波長(zhǎng)范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。中性灰度濾鏡包括中灰定值減光濾鏡(NeutralDensityFilter，簡(jiǎn)稱ND鏡)和中灰漸變減光濾鏡(GraduatedNeutralDensityFilter，簡(jiǎn)稱GND鏡)。ND鏡主要是用來降低相機(jī)曝光量，當(dāng)被攝物體光線較亮?xí)r，需要用ND鏡來降低曝光量。ND鏡濾對(duì)光作用是非選擇性的，ND鏡對(duì)各種不同波長(zhǎng)的光線的減少能力是同等的、均勻的，只起到減弱光線的作用，而對(duì)原物體的顏色不會(huì)產(chǎn)生任何影響，其光密度不隨位置變化，整體零件是均勻一致的。GND鏡的光密度隨著位置發(fā)生變化，有著不同的暗度變化，即不同的光密度。GND鏡不會(huì)改變畫面的色彩平衡，但可以改變感光的反差。例如，遇到光線差很大的情況時(shí)，如果光線強(qiáng)一側(cè)曝光準(zhǔn)確，光線弱一側(cè)則曝光不足；如果光線弱一側(cè)曝光準(zhǔn)確，則光線強(qiáng)一側(cè)曝光過度。在鏡頭前加上GND鏡就可以解決該問題。在生產(chǎn)ND鏡或GND鏡時(shí)，由于樹脂片或膠層的變形會(huì)影響成像質(zhì)量，或是因高反射率導(dǎo)致使用過程中產(chǎn)生鬼影等現(xiàn)象。以制作GND鏡為例，包括以下四種制作方式。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中采用樹脂染色、玻璃夾膠和中灰玻璃膠合方法制造的GND鏡的透光率光譜曲線的示意圖。如圖1所示，曲線1代表樹脂染色方法制造的GND鏡的透光率光譜曲線，樹脂染色由于染色過程中需要在高溫液體中泡煮和樹脂鏡片本身容易變形，導(dǎo)致樹脂片產(chǎn)生形變，從而影響攝影攝像的成像質(zhì)量難以達(dá)到高清效果。同時(shí)因?yàn)槿玖系纳栴}，導(dǎo)致不能對(duì)光線進(jìn)行平衡衰減。從圖譜可以看出，從波長(zhǎng)650nm開始，透過率發(fā)生了明顯升高，這也是攝影中產(chǎn)生偏紅的主要原因。曲線2代表玻璃夾膠方法制造的GND鏡的透光率光譜曲線，玻璃夾膠片是由2片玻璃中間夾一片染色片組成，在具有樹脂染色的上述缺點(diǎn)外，還增加一個(gè)厚度大的缺點(diǎn)。曲線3代表中灰玻璃膠合方法制造的GND鏡的透光率光譜曲線，中灰玻璃和無(wú)色透明玻璃膠合后，斜著研磨，使中灰玻璃產(chǎn)生厚薄變化來實(shí)現(xiàn)平衡衰減作用。由于膠層導(dǎo)致產(chǎn)生形變，影響攝影攝像的成像質(zhì)量且不能實(shí)現(xiàn)高透過區(qū)域的真正高透過率和不能對(duì)光線真正平衡衰減。圖2a是現(xiàn)有技術(shù)中采用真空中性金屬膜方法制造的GND鏡的透光率光譜曲線的示意圖。圖2b是現(xiàn)有技術(shù)中采用真空中性金屬膜方法制造的GND鏡的反射率光譜曲線的示意圖。如圖2a所示，曲線1代表透過率光譜曲線，如圖2b所示，曲線1代表反射率光譜曲線，真空中性金屬膜工藝雖然較好的解決了影響成像質(zhì)量的問題且有較理想的對(duì)光線平衡衰減功能。但是卻因?yàn)橛休^高的反射率，導(dǎo)致使用過程中易產(chǎn)生鬼影等現(xiàn)象。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種多層膜層的中性灰度減光濾鏡及其制造方法，可以制造出對(duì)光線平衡衰減效果好且具有低反射率的ND鏡和GND鏡，同時(shí)制作過程不會(huì)影響成像質(zhì)量。一種多層膜層的中性灰度減光濾鏡，其包括基片，其特征在于，所述基片上鍍有若干層膜層，所述膜層包括層疊的減反射膜和金屬膜，相鄰的兩個(gè)所述金屬膜之間設(shè)有至少一層所述減反射膜，所述減反射膜的構(gòu)成材料的折射率大于1.30；所述減反射膜的膜層光學(xué)厚度的范圍是1～300nm，所述金屬膜的膜層光學(xué)厚度的范圍是1～320nm。可選的，所述減反射膜的構(gòu)成材料包括至少一種選自Al2O3、AlF3、BeO、CaF2、CeF3、CeO3、Cr2O3、Dy2O3、Gd2O3、HfO2、Ho2O3、In2O3、LaF3、MgF2、MgO、NiO、Nd2O3、Pb6O11、SnO3、SiO、SiO2、Sm2O3、TiO2、Ta2O5、ThiO2、ZrO2的化合物或由上述化合物構(gòu)成的混合物?？蛇x的，所述金屬膜的構(gòu)成材料包括至少一種選自Al、Ag、Cr、Ni、Au、Cu、Fe、Zn、Sn、Mo的金屬單質(zhì)或由上述金屬單質(zhì)構(gòu)成的合金?？蛇x的，所述基片上鍍有至少兩層所述膜層?？蛇x的，所述濾鏡在波長(zhǎng)420～680nm的區(qū)間內(nèi)，反射率的范圍是1.50％～2.30％，透過率的范圍是47.8％～51.3％?？蛇x的，所述濾鏡在波長(zhǎng)420～680nm的區(qū)間內(nèi)，衰減最大端的反射率的范圍是2.5％～3.1％，透過率的范圍是11.45％～12.06％，衰減最小端的反射率的范圍是1.5％～2.3％，透過率的范圍是47.8％～96.3％?？蛇x的，所述濾鏡為ND鏡，在波長(zhǎng)420nm-680nm的區(qū)間內(nèi)，在波長(zhǎng)580nm處，透過率最大，最大透過率為51.3％，在波長(zhǎng)440nm處，透過率最小，最小透過率為47.8％，而在波長(zhǎng)420nm-680nm的區(qū)間內(nèi)，平均透過率50.5％；在波長(zhǎng)420nm-680nm的區(qū)間內(nèi)，在波長(zhǎng)420nm處反射率最大，最大反射率為2.3％，在波長(zhǎng)493nm處反射率最小，最小反射率為1.5％，而在波長(zhǎng)420nm-680nm的區(qū)間內(nèi)，平均透過率1.8％?？蛇x的，所述濾鏡為GND鏡，在波長(zhǎng)420nm-680nm的區(qū)間內(nèi)的衰減最大端的透過率，在波長(zhǎng)580nm處透過率最大，最大透過率為12.06％，在波長(zhǎng)440nm處透過率最小，最小透過率為11.45％，而在波長(zhǎng)420nm-680nm的可視區(qū)域內(nèi)，平均透過率11.95％?？蛇x的，在波長(zhǎng)420nm-680nm的區(qū)間內(nèi)的衰減最大端的反射率，在波長(zhǎng)420nm處反射率最大，最大反射率為3.1％，在波長(zhǎng)493nm處反射率最小，最小反射率為2.5％，而在波長(zhǎng)420nm-680nm的區(qū)間內(nèi)，平均透過率1.8％。可選的，在波長(zhǎng)420nm-680nm的區(qū)間內(nèi)，衰減最小端的透過率在波長(zhǎng)580nm處最大，最大透過率為96.3％，衰減最小端的透過率在波長(zhǎng)440nm處最小，最小透過率為47.8％，而在波長(zhǎng)420nm-680nm的區(qū)間內(nèi)，平均透過率50.5％，在波長(zhǎng)420nm-680nm的區(qū)間內(nèi)，衰減最小端的反射率在波長(zhǎng)420nm處最大，最大反射率為2.3％，衰減最小端的反射率在波長(zhǎng)493nm處最小，最小反射率為1.5％，而在波長(zhǎng)420nm-680nm的區(qū)間內(nèi)，平均透過率1.8％。一種多層膜層的中性灰度減光濾鏡的制造方法，其包括的步驟有：(1)將鍍膜傘安裝到真空室的腔體頂部，所述鍍膜傘的旋轉(zhuǎn)軸安裝有動(dòng)力源，所述真空室的腔體底部設(shè)有兩個(gè)鍍膜材源，修正板固定在所述真空室內(nèi)，一端位于兩個(gè)所述鍍膜材源同一側(cè)，采用真空泵將所述真空室抽至預(yù)定真空度；(2)所述動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)所述鍍膜傘旋轉(zhuǎn)，采用兩個(gè)所述鍍膜材源交替蒸鍍所述膜層，所述膜層以預(yù)定的光學(xué)厚度和預(yù)定的次序依次層疊?？蛇x的，將步驟(1)中的所述修正板取下，在步驟(1)和步驟(2)之間還包括如下步驟，在所述鍍膜傘下方安裝擋板，所述擋板上設(shè)有多個(gè)對(duì)稱分布的漸變孔，所述漸變孔的截面為葉片形。從上述的描述和實(shí)踐可知，本發(fā)明提供的多層膜層的中性灰度減光濾鏡及其制造方法，其一，多層膜層的中性灰度減光濾鏡設(shè)有減反射膜，采用折射率高于1.30的化合物層將金屬單質(zhì)層分隔開，多層減反射膜與多層金屬膜層疊，則ND鏡和GND鏡的反射率低，可以對(duì)光線平衡衰減；其二，由多層膜層的中性灰度減光濾鏡的制造方法制造的ND鏡和GND鏡的反射率低，對(duì)光線平衡衰減效果好，而且制作過程不會(huì)影響成像質(zhì)量；其三，采用同一鍍制裝置配合修正板或擋板使用，可以分別制造ND鏡和GND鏡；其四，擋板可以使所鍍的中性金屬在基片上呈現(xiàn)薄厚的變化，從而達(dá)到漸變的效果。附圖說明通過下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述特征和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚和容易理解。在附圖中，圖1是現(xiàn)有技術(shù)中采用樹脂染色、玻璃夾膠和中灰玻璃膠合方法制造的GND鏡的透光率光譜曲線的示意圖；圖2a是現(xiàn)有技術(shù)中采用真空中性金屬膜方法制造的GND鏡的透光率光譜曲線的示意圖；圖2b是現(xiàn)有技術(shù)中采用真空中性金屬膜方法制造的GND鏡的反射率光譜曲線的示意圖；圖3a是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述的多層膜層的中性灰度減光濾鏡的ND鏡的示意圖；圖3b是圖3a所示的多層膜層的中性灰度減光濾鏡的ND鏡的鍍制裝置示意圖；圖4是本發(fā)明又一實(shí)施例所述的多層膜層的中性灰度減光濾鏡的GND鏡的鍍制裝置的擋板的示意圖；圖5a是圖4的多層膜層的中性灰度減光濾鏡的GND鏡的透射率的光譜曲線的示意圖；圖5b是圖4的多層膜層的中性灰度減光濾鏡的GND鏡的反射率的光譜曲線的示意圖。附圖標(biāo)記：基片：1000；鍍制裝置100；10：真空室；11：鍍膜傘；12：動(dòng)力源；13：修正板；14：鍍膜材源；15：鍍膜材源；16：擋板；161：漸變孔。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。多層膜層的中性灰度減光濾鏡包括基片，基片上鍍有若干層膜層，膜層包括層疊的減反射膜和金屬膜，相鄰的兩個(gè)金屬膜之間設(shè)有至少一層減反射膜，相鄰的兩個(gè)金屬膜之間也可以設(shè)有多層減反射膜，減反射膜的構(gòu)成材料的折射率大于1.30。優(yōu)選地，減反射膜的構(gòu)成材料包括至少一種選自Al2O3、AlF3、BeO、CaF2、CeF3、CeO3、Cr2O3、Dy2O3、Gd2O3、HfO2、Ho2O3、In2O3、LaF3、MgF2、MgO、NiO、Nd2O3、Pb6O11、SnO3、SiO、SiO2、Sm2O3、TiO2、Ta2O5、ThiO2、ZrO2的化合物或由上述化合物構(gòu)成的混合物。減反射膜可以是一種折射率大于1.30的化合物，也可以是多種化合物構(gòu)成的折射率大于1.30的混合物。優(yōu)選地，金屬膜的構(gòu)成材料包括至少一種選自Al、Ag、Cr、Ni、Au、Cu、Fe、Zn、Sn、Mo的金屬單質(zhì)或由上述金屬單質(zhì)構(gòu)成的合金。金屬膜可以是一種金屬單質(zhì)，也可以是多種金屬單質(zhì)構(gòu)成的合金。優(yōu)選地，基片上鍍有至少兩層膜層。優(yōu)選地，減反射膜的膜層光學(xué)厚度的范圍是1～300nm，金屬膜的膜層光學(xué)厚度的范圍是1～320nm。在本實(shí)施例中，以衰減88％的ND鏡為例，圖3a是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述的多層膜層的中性灰度減光濾鏡的ND鏡的示意圖。如圖3a所示，基片1000上有十層膜層，第一膜層至第八膜層中的單數(shù)膜層為減反射膜，雙數(shù)膜層為金屬膜，第九膜層和第十膜層為減反射膜?；?000上膜層的構(gòu)成、光學(xué)厚度和分布如表1所示。表1是基片上方蒸鍍的十層膜層構(gòu)成表。表1基片上方蒸鍍的十層膜層構(gòu)成表膜層材料名稱光學(xué)厚度(nm)第1層Al2O32.30第2層Cu3.39第3層ZrO26.79第4層Cr7.55第5層SiO291.24第6層Ni5.29第7層Al2O383.22第8層Au11.82第9層Al2O346.80第10層SiO25.68下面介紹多層膜層的中性灰度減光濾鏡的制造方法。中性灰度減光濾鏡包括ND鏡和GND鏡。首先，介紹ND鏡的制造方法。圖3b是圖3a所示的多層膜層的中性灰度減光濾鏡的ND鏡的鍍制裝置示意圖。如圖3b所示，第一步，將鍍膜傘11安裝到真空室10的腔體頂部，鍍膜傘11的旋轉(zhuǎn)軸安裝有動(dòng)力源12，動(dòng)力源12位于真空室10的外部，真空室10的腔體底部設(shè)有兩個(gè)鍍膜材源，分別是鍍膜材源14和鍍膜材源15，鍍膜材源14和鍍膜材源15均位于鍍膜傘11下方，修正板13固定在真空室10內(nèi)，修正板13一端位于鍍膜材源14和鍍膜材源15的同一側(cè)，可以修正鍍膜材源14和鍍膜材源15的均勻性，采用真空泵將真空室10抽至預(yù)定真空度，這里，真空室的預(yù)定真空度為9.0×10-3Pa至5.0×10-4Pa。第二步，動(dòng)力源12驅(qū)動(dòng)鍍膜傘11旋轉(zhuǎn)，采用鍍膜材源14和鍍膜材源15交替蒸鍍到基片，以在基片上形成膜層，膜層以預(yù)定的光學(xué)厚度和預(yù)定的次序依次層疊，在本實(shí)施例中，膜層以表1所示光學(xué)厚度和次序?qū)盈B。下面，介紹GND鏡的制造方法。圖4是本發(fā)明又一實(shí)施例所述的多層膜層的中性灰度減光濾鏡的GND鏡的鍍制裝置的擋板示意圖。如圖4所示，制造GND鏡與制造ND鏡的主要區(qū)別在于，將步驟(1)中的修正板13取下，在步驟(1)和步驟(2)之間增加如下步驟，在鍍膜傘11下方安裝擋板16，在距鍍膜傘11約0.1～50cm處設(shè)置擋板16，擋板16與鍍膜傘11的距離將影響膜層的衰減率，擋板16上設(shè)有多個(gè)對(duì)稱分布的漸變孔161，漸變孔161的截面為葉片形，擋板16的截面為圓形，也可以是60°或120°或0～360°任意角度的扇形。擋板16可以使所鍍的中性金屬在基片上呈現(xiàn)薄厚的變化，從而達(dá)到漸變的效果。也可以通過電機(jī)拖動(dòng)平行于基片的擋板移動(dòng)的方式或其他遮擋方式使所鍍的中性金屬膜呈現(xiàn)薄厚變化。下面介紹由多層膜層的中性灰度減光濾鏡的制造方法制造的ND鏡和GND鏡的透射率和反射率。優(yōu)選地，在波長(zhǎng)420～680nm的區(qū)間內(nèi)，反射率的范圍是1.50％～2.30％，透過率的范圍是47.8％～51.3％。優(yōu)選地，在波長(zhǎng)420～680nm的區(qū)間內(nèi)，衰減最大端的反射率的范圍是2.5％～3.1％，透過率的范圍是11.45％～12.06％，衰減最小端的反射率的范圍是1.5％～2.3％，透過率的范圍是47.8％～96.3％。通過光譜儀測(cè)試鍍制的ND鏡得出結(jié)論如下：在波長(zhǎng)420nm-680nm的區(qū)間內(nèi)，在波長(zhǎng)580nm處，透過率最大，最大透過率為51.3％，在波長(zhǎng)440nm處，透過率最小，最小透過率為47.8％，而在波長(zhǎng)420nm-680nm的區(qū)間內(nèi)，平均透過率50.5％。在波長(zhǎng)420nm-680nm的區(qū)間內(nèi)，在波長(zhǎng)420nm處反射率最大，最大反射率為2.3％，在波長(zhǎng)493nm處反射率最小，最小反射率為1.5％，而在波長(zhǎng)420nm-680nm的區(qū)間內(nèi)，平均透過率1.8％。圖5a是圖4的多層膜層的中性灰度減光濾鏡的GND鏡的透射率的光譜曲線的示意圖。圖5b是圖4的多層膜層的中性灰度減光濾鏡的GND鏡的反射率的光譜曲線的示意圖。如圖5a所示，通過光譜儀測(cè)試鍍制的GND鏡得出結(jié)論如下：曲線1代表在波長(zhǎng)420nm-680nm的區(qū)間內(nèi)的衰減最大端的透過率，在波長(zhǎng)580nm處透過率最大，最大透過率為12.06％，在波長(zhǎng)440nm處透過率最小，最小透過率為11.45％，而在波長(zhǎng)420nm-680nm的可視區(qū)域內(nèi)，平均透過率11.95％；如圖5b所示，曲線1代表在波長(zhǎng)420nm-680nm的區(qū)間內(nèi)的衰減最大端的反射率，在波長(zhǎng)420nm處反射率最大，最大反射率為3.1％，在波長(zhǎng)493nm處反射率最小，最小反射率為2.5％，而在波長(zhǎng)420nm-680nm的區(qū)間內(nèi)，平均透過率1.8％。在波長(zhǎng)420nm-680nm的區(qū)間內(nèi)，衰減最小端的透過率在波長(zhǎng)580nm處最大，最大透過率為96.3％，衰減最小端的透過率在波長(zhǎng)440nm處最小，最小透過率為47.8％，而在波長(zhǎng)420nm-680nm的區(qū)間內(nèi)，平均透過率50.5％。在波長(zhǎng)420nm-680nm的區(qū)間內(nèi)，衰減最小端的反射率在波長(zhǎng)420nm處最大，最大反射率為2.3％，衰減最小端的反射率在波長(zhǎng)493nm處最小，最小反射率為1.5％，而在波長(zhǎng)420nm-680nm的區(qū)間內(nèi)，平均透過率1.8％。通過上述本發(fā)明提供的實(shí)施例提供的多層膜層的中性灰度減光濾鏡及其制造方法，其一，多層膜層的中性灰度減光濾鏡設(shè)有減反射膜，采用折射率高于1.30的化合物層將金屬單質(zhì)層分隔開，多層減反射膜與多層金屬膜層疊，則ND鏡和GND鏡的反射率低，可以對(duì)光線平衡衰減；其二，由多層膜層的中性灰度減光濾鏡的制造方法制造的ND鏡和GND鏡的反射率低，對(duì)光線平衡衰減效果好，而且制作過程不會(huì)影響成像質(zhì)量；其三，采用同一鍍制裝置配合修正板或擋板使用，可以分別制造ND鏡和GND鏡；其四，擋板可以使所鍍的中性金屬在基片上呈現(xiàn)薄厚的變化，從而達(dá)到漸變的效果。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3