[發明專利]一種光學濾波器

有效

• 申請號: 201210269188.0
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN102759768A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 艾曼靈;金波;顧培夫;寇立選;張蘭;潘帥
• 申請（專利權）人: 杭州科汀光學技術有限公司
• 主分類號: G02B5/26
• 分類號: G02B5/26;B32B27/06;B32B9/04
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及用于數碼攝像的濾波器領域，特別涉及一種主要應用于卡片式數碼相機、手機攝像頭和監控攝像等影像采集系統的低應力塑料光學濾波器。

背景技術

用于數碼影像技術的圖像傳感器CCD(Charge-coupled?Device，電荷耦合元件)和圖像傳感器CMOS(Complementary?Metal-Oxide?Semiconductor，金屬氧化物半導體元件)，是一種離散像素的光電探測器。根據奈奎斯特定理，一個圖像傳感器能夠分辨的最高空間頻率等于它的空間采樣頻率的一半，這個頻率稱為奈奎斯特極限頻率。用圖像傳感器CCD和圖像傳感器CMOS攝像獲取目標圖像時，當抽樣圖像超過系統的奈奎斯特極限頻率時，圖像傳感器中的高頻諧波會和基頻造成疊柵效應，產生莫爾條紋，這時圖像將產生周期性的頻譜交疊，甚至出現彩色條紋，嚴重影響圖像清晰度，因此必須采取措施消除這種空間高頻諧波引起的圖像干擾，為了消除這種空間高頻諧波引起的圖像干擾，光學濾波器就這樣應運而生。光學濾波器能抑制圖像傳感器CCD以及圖像傳感器CMOS光敏面上光學圖像的頻譜混疊，提高成像質量。

現用光學濾波器包括基片以及光學薄膜，光學薄膜為設置在基片一側的減反射膜以及設置在基片另一側的隔紅外-紫外濾光膜，通常采用一種特殊的藍玻璃作為基片，這種藍玻璃基片的特點是：透射-截止過渡區中透射率T＝50％的波長為650±10nm，且這個波長不會因目標圖像的光線入射角變化而產生任何移動，因而能獲得彩色均勻的圖像。藍玻璃基片的兩個表面上通常分別鍍上減反射膜和隔紅外-紫外濾光膜以構成光學濾波器。這種采用藍玻璃的光學濾波器的優點是：1).由于藍玻璃基片厚度需0.5mm左右才能得到勉強符合要求的透射-截止過渡區陡度，基片比較厚，因而薄膜應力造成的藍玻璃基片變形很小；2).由于藍玻璃基片和光學薄膜都是無機材料，因而藍玻璃基片和光學薄膜之間具有優良的附著力。但是它的缺點很明顯：首先是這種藍玻璃基片迄今只有日本獨家能供，由于供不應求，價格昂貴，而且重量重、體積大；其次是這種藍玻璃的機械、化學性能較差，鍍膜后切割成小片時極易破碎、腐蝕，制造成品率低下；更有甚者，由于這種采用藍玻璃的光學濾波器直接貼在圖像傳感器CCD或圖像傳感器CMOS前，因而，這種光學濾波器的厚度容易造成不可忽視的像差。

由于藍塑料同樣可獲得與藍玻璃相似的透射-截止過渡區中透射率T＝50％的波長650±10nm，且這個波長不隨目標圖像的光線入射角變化而產生移動，因而同樣能獲得彩色均勻的圖像效果。將基片從藍玻璃基片換為藍塑料基片后，較薄的藍塑料基片就可以具有足夠陡度的透射-截止過渡區，但是整體上存在兩個新問題：藍塑料基片做薄后易變形以及藍塑料基片與光學薄膜之間的附著性需要進一步提高，若這兩個新問題得到妥善解決，則該光學濾波器不僅可以降低價格、減小體積和重量，而且因采用藍塑料的光學濾波器厚度減薄、像差減小而產生比采用藍玻璃的光學濾波器更佳的圖像效果。

發明內容

為克服上述問題，本發明提供了一種光學濾波器，采用藍塑料基片取代藍玻璃基片，能夠降低生產成本、減輕產品重量、減小產品體積以及提高產品的成品率。

一種光學濾波器，包括基片以及設置在所述基片兩側的光學膜，所述基片為藍塑料基片。

作為優選，所述藍塑料基片的厚度為0.05mm～0.2mm，上述厚度的藍塑料基片具有足夠陡度的透射-截止過渡區，且因厚度比藍玻璃基片薄得多，球差、色差等像差可大大減小，圖像質量可顯著提高。進一步優選，所述藍塑料基片的厚度為0.08mm～0.12mm，在降低基片厚度的同時保持具有足夠陡度的透射-截止過渡區，進而提高圖像質量。更進一步優選，所述藍塑料基片的厚度為0.1mm，采用日本JSR生產的型號為FLXL100AA的藍塑料基片。