[發明專利]藍玻璃紅外截止濾光片

有效

• 申請號: 201210280869.7
• 申請日: 2012-08-08
• 公開（公告）號: CN102809772A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 卜軼坤;關振奮;吳冠偉;張慎興
• 申請（專利權）人: 晉譜（福建）光電科技有限公司
• 主分類號: G02B5/26
• 分類號: G02B5/26;B32B9/04
• 代理公司: 福州市鼓樓區博深專利代理事務所(普通合伙) 35214
• 代理人: 林志崢

技術領域

本發明涉及一種濾光片,特別涉及一種高像素攝像頭用復合薄膜型藍玻璃紅外截止濾光片。

背景技術

隨著高端智能手機的發展，尤其是蘋果手機的熱賣，對手機攝像頭的要求越來越高，已經從初期的130萬像素發展到500萬像素甚至800萬像素，未來800萬像素及以上的手機攝像頭將成為智能手機的標準配置。在手機攝像頭中，位于影像感測器CCD或CMOS前的紅外截止濾光片，有效濾除紅外線通過可見光線，從而產生正常色彩的影像，是攝像頭中的一個關鍵元器件。隨著成像像素的不斷提高，從成像清晰，色彩還原真實，感測器工作穩定可靠等方面對紅外截止濾光片提出了越來越高的要求。尤其是一般攝像頭體積非常小，紅外截止濾光片尺寸規格只有幾個毫米量級，而所攝取的景物幾何尺寸要遠大于手機鏡頭，這樣拍攝對象的反射光很大一部分將以一定的入射角度進入鏡頭，而不完全是垂直入射。如果不對這類斜入射光進行有效的處理，將極大影響可見光譜透過率，從而影響成像質量。

現有的紅外截止濾光片一般由多層高低折射率材料的薄膜在透明光學玻璃表面堆疊而成，采用物理光學的多光束干涉原理對紅外光進行截止，紅外線通過多層薄膜時會發生光學干涉相消現象，可見光通過多層薄膜會發生干涉相長現象，以實現截止紅外光透過可見光的功能，而當光線以不同角度入射到多層膜時，由于等效光學厚度和等效折射率發生變化，使得整個光譜向短波方向偏移，一般在27nm左右，造成部分可見光被過濾，從而通過鏡頭模組所成畫面，在中心和邊緣部分的色彩表面出較大的差異，雖然專利200710202316.9提出采用疊加多個膜堆組合的方法，但這樣的結果雖然實現了一定角度條件下的較少的波長偏移（16nm)，但所付出的代價的膜層總數非常多達到38層-50層，膜層厚度大，設計和制備難度大，成本高，不利于產品化。

另一種手段是采用藍玻璃基板，其紅外截止是利用了玻璃材質本身對入射光選擇吸收的特性，實現對近紅外700-1200nm波段光吸收達到紅外截止，所以不存在大入射角條件下的波長偏移現象，但截止效果強烈依賴于藍玻璃基板的厚度，目前常用的藍玻璃厚度在1.2mm，能夠實現很好的紅外截止，但過厚的厚度也會導致可見光部分的透過率降低，同時也不利于成像器件的小型化發展。現代的攝像頭產品，對體積要求越來越小，對成像質量，色彩還原要求越來越高，而內嵌于CCD/CMOS影像傳感器前的紅外截止濾光片，一般厚度要求只有0.1mm-0.3mm，通常的規格為0.1mm，0.145mm，0.21mm和0.3mm，如此薄的基板厚度空間，如果采用同樣厚度的藍玻璃作為紅外截止濾光片，由于厚度減薄，其對紅外波段700-1200nm的吸收降低，截止效果減弱，導致當采用0.3mm厚藍玻璃時，紅外波段截止特性只能達到透過率20%左右，遠低于高像素攝像頭紅外截止透過率小于0.5%的要求。

在越來越高的手機攝像頭像素要求下，現有紅外截止濾光片存在的問題必然會影響正常的成像效果，降低成像質量。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種能夠實現大角度入射和超薄玻璃基板條件下光譜偏移小，并具有良好紅外截止特性的高像素攝像頭用藍玻璃紅外截止濾光片。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：提供一種藍玻璃紅外截止濾光片，包括基板，其特征在于，基板材料為藍玻璃，在基板的前表面有紅外短波截止膜堆，在基板的后表面有紅外長波截止膜堆，所述紅外短波截止膜堆和紅外長波截止膜堆分別由高折射率材料和低折射率材料的薄膜交替堆疊而成。

其中，所述紅外短波截止膜堆的層數為20-25層，紅外短波截止膜堆截止中心波長位于800nm附近；紅外長波截止膜堆的層數控制在15-20層，紅外長波截止膜堆截止中心波長位于1000nm附近。

其中，所述基板厚度在0.1mm-0.55mm之間。

其中，所述基板厚度為0.1mm、0.145mm、0.21mm、0.3mm、0.45mm或0.55mm。

其中，所述高折射率材料為TiO₂、Ta₂O₅、Nb₂O₅中的一種或幾種的混合物。

其中，所述低折射材料為SiO₂或MgF₂。