一种减少观察角度变化产生色差的膜系设计及制备方法技术

本发明专利技术是关于一种减少观察角度变化产生色差的膜系设计及制备方法，其设计方法包括以下步骤:1)根据产品性能综合要求及生产条件建立膜系厚度合理设计范围；2)根据产品性能进行膜层初始设置，形成初始值，建立导纳矩阵光学模型；3)利用遗传算法分析膜系在不同观察角条件下玻面反射光谱及颜色，获得角度变化时色差最小的膜系结构。本发明专利技术避免反复的产品调试、性能测试过程，能够快速获得设计结果，优化产品性能，减少产品设计开发成本，缩短了产品开发周期。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种膜系设计及制备方法，特别是涉及一种减少观察角度变化产生色差的膜系设计及制备方法。
技术介绍
改善材料的光学性能是对材料表面进行镀膜的主要目的之一，离线低辐射Low-E镀膜玻璃就是利用磁控溅射镀膜方法在玻璃表面镀制多层薄膜，使建筑浮法玻璃具有低辐射、遮阳并满足建筑外观色彩设计要求，并由辐射率、可见光透过率、太阳光透过率、颜色等指标对其光学性能进行评价，这些光学性能是膜系各膜层干涉的结果，直接体现为产品的透射、反射光谱数据，由光谱数据再根据各性能分析标准方法得到相应的性能结果。由于各膜层干涉结果是由膜层光学厚度决定，与0度观察角观察相比，其他观察角条件下相当于膜层的光学厚度增加，因此不可避免带来干涉结果变化，表现出随观察角度变化观察者获得的颜色不同，另外对于大面积镀膜产品，由于工艺条件的局限性各膜层的厚度在大面积内存在波动，当观察角变大时，膜层厚度的波动也被放大，因此在大角度下观察时就会加剧颜色均匀性问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，提供一种新型的减少观察角度变化产生色差的膜系设计及制备方法，所要解决的技术问题是使其避免反复的产品调试、性能测试过程，能够快速获得设计结果，优化产品性能，减少产品设计开发成本，缩短产品开发周期，从而更加适于实用。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种减少观察角度变化产生色差的膜系设计方法，包括以下步骤:1)根据产品性能综合要求及生产条件建立膜系厚度合理设计范围；2)根据产品性能进行膜层初始设置，形成初始值，建立导纳矩阵光学模型；3)利用遗传算法分析膜系在不同观察角条件下玻面反射光谱及颜色，获得角度变化时色差最小的膜系结构。优选的，前述的减少观察角度变化产生色差的膜系设计方法，其中所述的反射光谱为380-780nm波长范围光谱数据决定的。优选的，前述的减少观察角度变化产生色差的膜系设计方法，其中所述的产品性能包括颜色、辐射率、可见光透过率、太阳光透过率、耐酸碱、抗划伤和抗氧化能要求。优选的，前述的减少观察角度变化产生色差的膜系设计方法，其中所述的步骤3)包括：利用遗传算法，通过初始值为搜索起点生成初始种群；根据导纳矩阵光谱计算方法，得到反射光谱和颜色数值，并由色差分析函数比较不同观察角时色差数值ΔE：若满足ΔE＜1或迭代≥50次任一条件，就终止遗传过程，即获得角度色差最小膜系结构；若ΔE≥1且迭代＜50次，则继续进行遗传过程。优选的，前述的减少观察角度变化产生色差的膜系设计方法，其中所述的遗传算法的参数包括种群大小、迭代次数、精英数量和交叉比例。优选的，前述的减少观察角度变化产生色差的膜系设计方法，其中所述的遗传算法的参数设置为：种群中个体数量为30-50个；迭代次数为25-50次；精英数量不小于3个，且不大于种群大小的一半；交叉比例为0.2-0.8。优选的，前述的减少观察角度变化产生色差的膜系设计方法，其中所述的遗传算法的参数设置为：种群中个体数量为35个；迭代次数为40次；精英数量不小于5个；交叉比例为0.3。优选的，前述的减少观察角度变化产生色差的膜系设计方法，其中所述的不同观察角时色差数值ΔE的色差分析函数为： ΔE 0 - 45 = ( L * 0 - L * 45 ) 2 + ( a * 0 - a * 45 ) 2 + ( b * 0 - b * 45 ) 2 ]]> ΔE 0 - 60 = ( L * 0 - L * 60 ) 2 + ( a * 0 - a * 60 ) 2 + 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减少观察角度变化产生色差的膜系设计方法，其特征在于：包括以下步骤:1)根据产品性能综合要求及生产条件建立膜系厚度合理设计范围；2)根据产品性能进行膜层初始设置，形成初始值，建立导纳矩阵光学模型；3)利用遗传算法分析膜系在不同观察角条件下玻面反射光谱及颜色，获得角度变化时色差最小的膜系结构。

【技术特征摘要】
1.一种减少观察角度变化产生色差的膜系设计方法，其特征在于：包括以下步骤:1)根据产品性能综合要求及生产条件建立膜系厚度合理设计范围；2)根据产品性能进行膜层初始设置，形成初始值，建立导纳矩阵光学模型；3)利用遗传算法分析膜系在不同观察角条件下玻面反射光谱及颜色，获得角度变化时色差最小的膜系结构。2.根据权利要求1所述的减少观察角度变化产生色差的膜系设计方法，其特征在于，所述的反射光谱为380-780nm波长范围光谱数据决定的。3.根据权利要求1所述的减少观察角度变化产生色差的膜系设计方法，其特征在于，所述的产品性能包括颜色、辐射率、可见光透过率、太阳光透过率、耐酸碱、抗划伤和抗氧化要求。4.根据权利要求1所述的减少观察角度变化产生色差的膜系设计方法，其特征在于，所述的步骤3)包括：利用遗传算法，通过初始值为搜索起点生成初始种群；根据导纳矩阵光谱计算方法，得到反射光谱和颜色数据，并由色差分析函数比较不同观察角时色差数值ΔE；若满足ΔE＜1或迭代≥50次任一条件，就终止遗传过程，即获得角度色差最小膜系结构；若ΔE≥1且迭代＜50次，则继续进行遗传过程。5.根据权利要求4所述的减少观察角度变化产生色差的膜系设计方法，其特征在于，所述的遗传算法的参数包括种群大小、迭代次数、精英数量和交叉比例。6.根据权利要求5所述的减少观察角度变化产生色差的膜系设计方法，其特征在于，所述的遗传算法的参数设置为：种群中个体数量为30-50个；迭代次数为25-50次；精英数量不小于3个，且不大于种群大小的一半；交叉比例为0.2-0.8。7.根据权利要求6所述的减少观察角度变化产生色差的膜系设计方法，其特征在于，所述的遗传算法的参数设置为：种群中个体数量为35个；迭代次数为40次；精英数量不小于5个；交叉比例为0.3。8.根据权利要求4所述的减少观察角度变化产生色差的膜系设计方法，其特征在于，所述的不同观察角时色差数值ΔE的色差分析函数为： ΔE 0 - 45 = ( L * 0 - L * 45 ) 2 + ( a * 0 - a * 45 ) 2 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：余刚，汪洪，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11