[發明專利]隔紅外濾光片及采用隔紅外濾光片的廣角和長焦雙攝手機

有效

• 申請號: 201710199310.4
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN106932848B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 艾曼靈;金波;吳江波;陳建國;陶奎;顧培夫
• 申請（專利權）人: 杭州科汀光學技術有限公司
• 主分類號: G02B5/28
• 分類號: G02B5/28;G03B11/00;G03B30/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 陳升華

本發明公開了一種隔紅外濾光片及采用隔紅外濾光片的廣角和長焦雙攝手機，隔紅外濾光片包括基底以及設置在基底上的消光錐角效應多層膜和截止帶擴展多層膜，消光錐角效應多層膜由高折射率、中間折射率和低折射率三種膜層組成，截止帶擴展多層膜由高折射率和低折射率兩種膜層組成，高折射率膜層為氧化鈦或氧化鈮，中間折射率膜層為氧化鉭，低折射率膜層為氧化硅，基底為光學玻璃或光學塑料，入射光在濾光片上的入射光錐角的半角為22°～40°，實現了40°半光錐角的波長漂移從現有技術的23nm減小到5.8nm以下，光錐角引起的圖像色差已可忽略，因而可用光學玻璃或光學塑料代替藍玻璃，這對手機拍攝系統具有重要應用價值。

技術領域

本發明涉及一種隔紅外濾光片及采用隔紅外濾光片的廣角和長焦雙攝手機，可用于手機拍攝、安防和交通監控等領域獲得高質量的圖像。

背景技術

手機拍攝的圖像傳感器常用CCD(電荷耦合元件)，其光敏感波長約為400nm到1100nm。在此波長區中，人眼能看到的波長400～700nm的光稱為可見光；而700～1100nm的光人眼是看不見的，稱為近紅外光(簡稱紅外光)。由于CCD的光敏感波長為400～1100nm，故手機能同時對可見光和紅外光成像，但這兩幅圖像人眼看起來是不一樣的，如果不把紅外光隔離掉，兩幅圖像疊加后會使可見光圖像變模糊了。而我們人眼本來就只看到可見光圖像，沒有必要看到CCD感受到的紅外光圖像，這就是必須使用隔紅外光濾光片的理由之一。其次，紅外光是一種熱光，會導致CCD溫度升高，產生的熱噪聲使信噪比大大降低，最終使圖像的分辨率和對比度退化，這是使用隔紅外光濾光片的理由之二。以上兩點說明隔紅外光濾光片在手機拍攝系統中是絕對不可缺失的。此外，波長小于400nm的紫外光雖然不會使CCD感受出圖像，但由于紫外光的光子能量高，長期照射會降低CCD的使用壽命，故隔紅外光濾光片還必須具有隔紫外光的功能。目前隔紅外光和隔紫外光都是采用光學薄膜，但光學薄膜從干涉原理上講勢必存在角效應，即相同顏色的物體由于進入相機的角度不同會產生明顯的色差，故隔紅外光濾光片迄今還須用一塊吸收型的藍玻璃作為基底來穩定透射-截止過渡波長，消除角效應引起的波長短移，從而消除圖像色差。問題是，藍玻璃不僅價格貴，而且化學穩定性差，機械性能脆，不易切割，還會帶來較大的光能損失，為此，人們一直在期待尋求新的技術來取代藍玻璃。

另一方面，隨著人們對手機拍攝質量的要求越來越高，試圖獲得與單反相機媲美的成像能力，但受制于手機單攝像頭體積的限制，至今仍存在差距，包括像素數量、暗光拍攝效果以及快速對焦等問題。在當前13M像素成為主攝標配的情況下，如何進一步提高成像質量，一直是人們關注的市場發展方向，最近，其中的一個主流方向是蘋果公司主導的廣角+長焦的iphone雙攝系統，采用大光圈的廣角鏡頭，視場角74.6°，實現暗光增強，再加一枚長焦鏡頭，最小視場角45.1°，實現無損變焦，增強拍攝功能。問題是，廣角拍攝時大視場角的入射光不僅使隔紅外濾光片過渡特性變平坦，而且過渡波長向短波漂移，同時產生較大的偏振分離，從而影響拍攝亮度和彩色還原，因此，如何設計用于廣角和長焦雙攝手機的隔紅外濾光片受到了普遍關注。

為此，本發明提出一種用于廣角和長焦雙攝手機的隔紅外濾光片，解決上述廣角拍攝時大視場角入射光產生的隔紅外濾光片過渡特性變平坦、過渡波長向短波漂移和偏振分離增大等問題。由于在大視場角下過渡波長向短波漂移的影響幾乎可以忽略，從而可在滿足隔紅外濾光片性能要求的前提下，用普通光學玻璃或光學塑料取代藍玻璃，這對手機拍攝系統是一個突破性的進展！

發明內容

本發明的目的是提供了一種隔紅外濾光片及采用隔紅外濾光片的廣角和長焦雙攝手機，以實現在不使用藍玻璃的情況下，仍能使廣角和長焦雙攝手機獲得很高的圖像質量。