分色鏡是一種非常精確的濾色片,用於選擇性地傳遞小範圍顏色的光,同時反射其他顏色。相比之下,二向色鏡和二向色反射鏡往往以其反射的光的顏色為特徵,而不是它們通過的顏色。
基本介紹
- 中文名:分色鏡
- 外文名:Dichroic Mirror
- 領域:光學
- 本質:濾色片
- 套用:建築和戲劇中
- 相關名詞:濾光片
簡介,理論,優點,套用,製版分色鏡,分色鏡堆,
簡介
分色鏡是一種非常精確的濾色片,用於選擇性地傳遞小範圍顏色的光,同時反射其他顏色。相比之下,二向色鏡和二向色反射鏡往往以其反射的光的顏色為特徵,而不是它們通過的顏色。
分色鏡可以對來自白光源的光進行濾光,以產生被人感覺到的高度飽和(強烈)顏色的光。雖然昂貴,但這樣的過濾器在建築和戲劇套用中很受歡迎。
分色鏡通常用於光源後面以向前反射可見光,同時允許不可見的紅外光(輻射熱)從固定裝置的後部通過,導致光束在字面上更冷(較低的熱溫度) 。這種布置允許給定的光顯著增加其前向強度,同時允許固定裝置的向後部分產生的熱量逸出。許多石英鹵素燈具有一個集成的二向色反射體,原來設計用於滑動投影機,以避免熔化幻燈片,但現在廣泛套用於室內家居和商業照明。這可以通過去除多餘的紅色來改善白度;然而,如果在凹陷或封閉的燈具中使用紅外輻射到這些燈具中,則會造成嚴重的火災危險。對於這些套用,必須使用非冷光束(ALU或Silverback)燈。
理論
分色鏡採用薄膜干涉原理,並且與水上油膜的相同的方式產生顏色。當光以一定角度照射油膜時,一些光從油的頂表面反射,並且一些光從與水接觸的底表面反射。因為從底部反射的光線行進稍長一些的路徑,所以這種延遲會增強一些光波長,而另一些則會被消除,從而產生所看到的顏色。
在分色鏡中,不使用油膜產生干涉,而是在玻璃基板上建立具有不同折射率的光學塗層。不同折射率層之間的界面產生相位反射,選擇性地加強某些波長的光並干擾其他波長。這些層通常通過真空沉積加入。通過控制層的厚度和數量,分色鏡的通帶的頻率(波長)可以根據需要進行調整並製成寬或窄。由於不需要的波長被反射而不是被吸收,分色鏡在操作過程中不會吸收這種不必要的能量,因此不會變得幾乎與等效的常規分色鏡(其吸收除了通帶中以外的能量)一樣熱。 (有關效果的數學描述,請參閱法布里 - 佩羅干涉儀)。
在將白光分離成各種色帶(例如,在彩色投影儀或彩色電視攝像機內)的情況下,使用相似的分色鏡。然而,對於相機來說,現在更常見的是使用吸收濾光片陣列來過濾單個CCD陣列上的各個像素。
優點
(1)比傳統分色鏡更好的過濾特性
(2)能夠容易地製造一個分色鏡,以通過任何通帶頻率,並阻止選定量的阻帶頻率(飽和度)
(3)由於阻擋帶中的光被反射而不是被吸收,所以與常規濾光片相比,分色鏡的產熱少得多
(4)比常規過濾器壽命更長,該顏色在硬顯微鏡層的構造中是固有的,並且在過濾器的壽命內不能“漂白”(不像例如凝膠過濾器)
(5)分色鏡不會熔化或變形,除非在非常高的溫度(幾百攝氏度)
(6)能夠實現極高的雷射損傷閾值(二色性用於世界上最強大的雷射器的所有鏡子)
套用
(1)在螢光顯微鏡中,分色鏡用作分束器,以將激發頻率照射到樣品,然後在分析儀處,以排除相同的激發頻率,但通過特定的發射頻率。
(2)一些LCD投影機使用分色鏡代替稜鏡,將白光從燈泡分成三種顏色,然後再通過三個LCD單元。
(3)用作雷射諧波分離器。通過選擇性光譜反射和透射來分離倍頻雷射系統的各種諧波分量。
(4)分色鏡也用於為高功率照明產品創建圖案。圖片通過重疊四個彩色分色鏡製成。
(5)攝影放大器彩色頭使用分色鏡調節列印中的色彩平衡。
製版分色鏡
製版分色鏡是具有一定光譜透過特性的紅、綠、藍三種玻璃,牌號分別為PB-H、PB-L、PB-Q。根據不同的印刷要求,選用不同的分色鏡,製得不同的版子。
製版分色鏡特點:
在彩色印刷中,一般先將彩色原稿分色製版,然後進行彩色套印。
分色鏡堆
一種分色鏡堆,至少包括五層透明板和至少五層分色介質膜,所述透明板與所述分色介質膜相間設定,分色介質膜是紅、綠、藍三原色分色介質膜,該分色介質膜按白光帶入射順序,自前向後等間距且平行排列在同一條軸線上,所述三原色分色介質膜的長度相等,所述第二層分色介質膜的寬度是第一層分色介質膜寬度的二倍,所述第三層分色介質膜的寬度大於或等於第一層分色介質膜寬度的三倍,所述第四層分色介質膜的寬度大於或等於第一層分色介質膜寬度的二倍,第五層分色介質膜的寬度大於或等於第一層分色介質膜寬度的一倍。