[發明專利]大角度入射無半波孔的紅外截止濾光片及其膜系設計方法

在審

• 申請號: 201711386583.6
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108008479A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 陳剛
• 申請（專利權）人: 無錫奧芬光電科技有限公司
• 主分類號: G02B5/28
• 分類號: G02B5/28;G02B27/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 殷紅梅;任月娜

本發明涉及一種大角度入射無半波孔的紅外截止濾光片及其膜系設計方法，包括基板、第一膜堆、第二膜堆和第三膜堆，第一膜堆沉積在基板上表面，第二膜堆設置于第一膜堆上表面，第三膜堆設置于第二膜堆上表面，其中第一膜堆、第二膜堆的同一膜堆中的高折射率材料膜層和低折射率材料膜層的光學厚度系數曲線形狀相同，0~π的正弦波形或π~2π的正弦波形。第三膜堆的光學厚度系數曲線形狀相反。本發明制備得到的紅外截止濾光片在入射角度為0~40°時，可見波長區域的透過率未發生局部下降，無半波孔，且400?650nm波段的平均透過率大于94%，保證了透過紅外截止濾光片的光的顏色的平衡，從而使得成像色彩真實。

技術領域

本發明涉及一種大角度入射無半波孔的紅外截止濾光片及其膜系設計方 法，屬于光學薄膜技術領域。

背景技術

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， 能夠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。隨著手機像素的不斷提高，從成像清晰、色彩還原真實、藍 光補償、減少鏡間反射等方面對紅外截止濾光片提出了越來越高的要求。濾光 片本身的幾何尺寸相對較小，而所拍攝對象的幾何尺寸比鏡頭的幾何尺寸大很 多，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。再加上近年來，由于數碼照相機、智能手機等電子設備的薄壁 化，這些電子設備中內置的攝像裝置也進行著低型面化，光學透鏡、紅外截止 濾光片和固體攝像元件彼此之間的間隔變得非常小。因此，固體攝像元件上有 來自更大角度的光入射，這就要求開發出具有能應對大角度的光透射特性的紅 外截止濾光片。

當今困擾人們的難題是采用電介質多層膜的紅外截止濾光片的光譜特性的 入射角依賴性高，入射角0°時，透過率曲線在可見波長區域內較平坦，而當入 射角大到30°或超過30°時，可見波長區域內的透過率曲線發生振蕩，透過率 局部下降和出現半波孔(在濾光片的實際制備中往往會在帶通區域，即反射帶 中心波長的一半處出現一個反射峰，一般稱之為半波孔，也有稱它為濾光片的 半波跌落)。可見波長區域的透過率的局部下降和半波孔的出現會對攝像圖像的 RGB色調色品造成瘦身、缺失等不良影響。

已有專利中記載的紅外截止濾光片雖然能抑制入射角從0°到30°時的中 心波長的偏移，但未考慮到入射角增大時，可見波長區域的透過率的局部下降 和半波孔的出現。此外，中心波長的偏移和可見波長區域的透過率的局部下降 隨著入射角的增大，表現出的影響更大。以往，關于使用電介質層多層膜的紅 外線截止濾光片的光的入射角與光譜特性的關系，認為抑制中心波長的偏移量 能抑制入射角依賴性。然而，如上所述，可見波長區域的透過率的局部下降和 半波孔的出現會破壞透過紅外截止濾光片的光的顏色的平衡，導致攝像圖像的 色調與外觀有差異，這些現象在入射角非常大時顯著的表現出來。

發明內容

本發明的目的是為了解決大角度AOI＝0～40°入射時，可見波長區域的透過 率的局部下降和半波孔的出現的問題，提供了一種能有效抑制光相對于紅外截 止濾光片的入射角(AOI＝0～40°)大時對攝像圖像影響的紅外截止濾光片及其膜 系設計方法。