一種偏振鏡及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種偏振鏡及其制造方法,包含圓偏振鏡及線偏振鏡。還設計一種包含上述偏振鏡的光學元件。
【背景技術】
[0002]偏振鏡,也叫偏振鏡,簡稱PL鏡,是一種濾色鏡。偏振鏡的出色功用是能有選擇地讓某個方向振動的光線通過,在彩色和黑白攝影中常用來消除或減弱非金屬表面的強反光,從而消除或減輕光斑。例如,在景物和風光攝影中,常用來表現強反光處的物體的質感,突出玻璃后面的景物,壓暗天空和表現藍天白云等。根據過濾偏振光的機理不同,偏振鏡可以分為圓偏振鏡(簡稱CPL)和線偏振鏡(簡稱LPL)兩種。
[0003]偏振鏡由兩片光學玻璃夾著一片有定向作用的微小偏光性質晶體(如云母)組成。還有另一種制造方法,兩片光學玻璃之間的夾層涂有聚乙烯膜或聚乙烯氰一類的結晶物,這一聚合物涂層可產生極細的柵欄狀的結構,好像是一道細密的柵欄,只允許振動方向與縫隙相同的光通過。再將這兩片玻璃各自獨立地安裝在可以旋轉的環圈里,通過旋轉其中一鏡片便可以消除被攝物體表面的偏振反射光。這層涂膜會逐漸老化失效,而且受潮、撞擊和震動也會縮短使用壽命。
【發明內容】
[0004]本發明的實施例提供一種偏振鏡及其制造方法,包含:
[0005]一種偏振鏡,其特征在于,包含:基板,采用透明材料制成;第一偏振層,設置于所述基板上方,所述偏振層在紫外偏振光的照射下,具有定向排列的性能;
[0006]一種偏振鏡的制造方法,其特征在于,包含:提供一基板;向基板上涂覆偏振鏡材料,且所述偏振鏡具有第一區域和第二區域;對所述偏振鏡進行預烘烤;對所述偏振鏡的所述第一區域和第二區域進行不同偏振方向的紫外光照射;對所述偏振鏡進行固化烘烤。
[0007]一種光學元件,其特征在于,包含權利要求1所述的偏振鏡。
[0008]本發明具有如下一種或幾種好處:
[0009](I)采用光配向法制造偏振鏡,省略一層基板,減薄偏振鏡厚度。
[0010](2)光配向法制造區域偏振鏡,工藝簡單,成本低。
[0011](3)光配向法制造區域偏振鏡,對光線干擾不同的區域做不同處理,提高畫面質量,改善畫面亮度。
[0012](4)應用于圓偏振鏡,可得到多個方向的圓偏振光。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明一實施例提供的偏振鏡結構示意圖;
[0014]圖2為本發明一實施例提供的偏振鏡材料結構不意圖;
[0015]圖3為本發明一實施例提供的偏振鏡結構示意圖;
[0016]圖4為本發明一實施例提供的偏振鏡結構示意圖;
[0017]圖5為本發明一實施例提供的偏振鏡結構示意圖;
[0018]圖6為本發明一實施例提供的偏振鏡結構示意圖;
[0019]圖7為本發明一實施例提供的偏振鏡結構示意圖;
[0020]圖8a為本發明一實施例提供的偏振鏡結構示意圖;
[0021]圖8b為本發明一實施例提供的偏振鏡結構示意圖;
[0022]圖8c為本發明一實施例提供的偏振鏡結構示意圖;
[0023]圖8d為本發明一實施例提供的偏振鏡結構示意圖;
[0024]圖9為本發明一實施例提供的偏振鏡工藝流程示意圖;
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。可以理解的是,此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發明,而非對本發明的限定。另外還需要說明的是,為了便于描述,附圖中僅示出了與本發明相關的部分而非全部結構。
[0026]圖1是本發明一實施例提供的偏振鏡結構示意圖。其中101是基板,材料為透明材料,可選地,基板101的材料是硬質基板,硬質基板指摩氏硬度大于等于6的材料,可選地,基板101的材料是玻璃。基板101的上方設置有偏振層102,偏振層102在紫外偏振光的照射下,具有定向排列的性能。可選地,偏振層102包含基體材料12和偏振材料11,且偏振材料11摻雜于基體材料12中,如圖2所示。可選地,偏振材料11為二色性有機染料,可選地,偏振材料11選自偶氮型染料、蒽醌型染料、聯苯型染料、三苯二嗪及衍生物型染料、單甲川或多甲川型染料、聚環型染料、或均二苯代乙烯類等二色性有機染料中的一種或幾種,可選地,偏振材料11的二色性比大于7。可選地,基體材料12可以選自三醋酸纖維素、聚酰亞胺、聚酰胺酸、聚苯乙烯、纖維素衍生物、聚氯乙烯、聚丙烯、丙烯酸類聚合物、聚酰胺、聚酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物皂化物等材料中的一種或多種。偏振材料11和基體材料12至少有一種材料具有光配向特性,例如,當偏振材料為偶氮類二色性有機染料或均二苯代乙烯類二色性染料時,具備光配向特性。當基體材料12是包含環丁烷基團的聚酰亞胺、具有偶氮基團的可光配向材料、聚肉桂酰衍生物類可光配向材料時,具有光配向特性。本發明中,對上述偏振層進行預烘烤后,進行紫外偏振光照射,使偏振材料11和基體材料12定向排列,結合偏振材料11的二色性特性,最終經過固化烘烤,得到偏振鏡。現有技術中,采用兩層玻璃夾偏振層的方法制備,而本發明中,由于使用了光配向工藝,可僅使用一層玻璃及偏振層就可以實現現有技術的技術方案,偏振層的上方無需再設置另一個基板,減小了偏振鏡的厚度,使之更加輕薄。
[0027]可選地,基體材料11和偏振材料12都具有光配向特性。由于在紫外光的照射下,偏振材料11會根據紫外光的偏振方向取向,同時,基體材料12也根據紫外光的偏振方向取向,基體材料12 —般為尚分子材料,而偏振材料11 一般為小分子材料,在取向過程中,基體材料12對偏振材料11的取向具有引導作用,偏振材料11對基體材料12的取向具有協同作用,因此偏振材料11和基體材料12都取向更加精確,使得本發明偏振鏡的各個區域的偏振方向可以根據所需的偏振方向精確設置。同時,本實施例的偏振鏡的區域化精確度、穩定性更佳。
[0028]此外,本實施例中,可選地,基體材料是聚酰亞胺。聚酰亞胺的耐高溫高濕能力強,聚酰亞胺耐高溫高濕的能力優于現有技術使用的聚乙烯醇,可靠性更高。且聚酰亞胺的厚度也可以小于聚乙烯醇,因此可進一步減薄偏振鏡。
[0029]圖3是本發明一實施例提供的偏振鏡結構示意圖。圖3中,201是基板,可選地,基板201是玻璃。基板201的上方設置有偏振層202,偏振層202在紫外偏振光的照射下,具有定向排列的性能。偏振層的材料可參照前一實施例。本實施例中,偏振層202至少包含第一區域202a和第二區域202b,且第一區域202a和第二區域202b的偏振軸方向不同。
[0030]本發明中,利用光配向工藝,用紫外偏振光對偏振鏡進行照射,對偏振鏡進行配向,經過烘烤固化工藝后形成偏振鏡,通過偏振鏡的不同區域照射不同偏振方向的紫外光,可以實現偏振鏡不同區域的偏振方向。本發明所述的偏振鏡至少包含第一區域和第二區域,且第一區域的偏振軸方向與第二區域的偏振軸方向不同。當然,本發明也可以具有兩個以上、乃至多個區域。多個區域之間的偏振軸方向可以各不相同,也可以根據實際應用將偏振鏡設置為部分區域偏振方向相同,部分區域偏振方向不同。本申請文件中,將這種偏振鏡稱為區域偏振鏡。
[0031]與現有技術相比,本實施例不僅能夠省去一層玻璃基板,還能實現偏振鏡的區域化。光線通過區域偏振鏡后,可轉化為每個區域偏振方向各不相同的偏振光,在實際應用中,偏振鏡可應用于攝影、顯微鏡、激光儀等多種光學器件中,利用本實施例提供的區域偏振鏡,可以實現不同區域觀察到不同的效果。例如在顯微鏡中,觀察的樣品可能每個區域干擾光線嚴重程度、干擾光線類型不同,使用本實施例提供的區域偏振鏡,可以有效濾掉不同區域不同的干擾光線,同時不影響正常的區域,使畫面更清晰均一,提高畫面質量。
[0032]圖4是本發明一實施例提供的偏振鏡結構示意圖。301是基板,可選地,基板301是玻璃。基板301的上方設置有第一偏振層302,第一偏振層302在紫外偏振光的照射下,具有定向排列的性能。第一偏振層302上方設置有第二偏振層303。第一偏振層302和第二偏振層303的材料可參考本申請文件其它實施例公開的材料。本實施例中,第一偏振層302至少包含第一區域302a和第二區域302b,且第一區域302a和第二區域302b的偏振軸方向不同。第二偏振層303的偏振軸方向與所述第一偏振層的至少一個區域的偏振軸方向不同。通過本實施例的方法,可以調整偏振鏡通過光線的明暗度。例如,請參照圖4,假設自然光從基板301底部入射,初始強度為100%,則自然光通過第一偏振層302后,第一區域302a對應的光線強度為50%,假設光線方向為平行方向;第二區域303b對應的光線強度為50%,假設光線方向為45度方向;第二偏振層303的偏振方向平行于第一偏振層302的第一區域302a,則光線通過第二偏振層后的強度為,第一區域302a對應的光線強度為50%,光線方向依然為平行方向;第二區域303b中原偏振方向為45度的偏振光只有在水平方向上的分量可以通過,因此對應的光線強度約為35%,光線方向為平行方向;通過上述方法,可以調節不同區域的透光量。例如在顯微鏡中,觀察的樣品可能每個區域干擾光線亮度、嚴重程度、干擾光線類型不同,使用本實施例提供的區域偏振鏡,不僅可以有效濾掉不同區域不同的干擾光線,同時不影響正常的區域,還可以調節亮度過大的區域,使畫面亮度均一。可選地,第一區域對應的偏振鏡出射光強度等于第二區域對應的偏振鏡出射光強度。這樣的設置使得整個畫面的光強相同,便于圖像觀察及處理。
[0033]可選地,第二偏振層303具有第三區域303a和第四區域303b,如圖5所示,其中,第三區域303a對應于第一區域302a,第四區域303b對應于第二區域302b。且第三區域303a和第四區域303b的偏振軸方向