[發明專利]一種寬角度應用的濾光片

有效

• 申請號: 201910813446.9
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN112444898B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 劉哲;于光龍;鄭祖賜
• 申請（專利權）人: 福州高意光學有限公司
• 主分類號: G02B5/28
• 分類號: G02B5/28;H04N23/55
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

本發明公開了一種寬角度應用的濾光片，其具有與800?nm到1800?nm波長范圍部分重疊的通帶，其包括基板，以及鍍制在基板表面的濾光膜層；所述濾光片的濾光膜層包含多個高折射率層和多個低折射率層，其中，高折射率層的材料包含Si:H，低折射率層的材料包含SiOsubgt;2/subgt;；另外，所述濾光片的通帶具有中心波長，當入射光的角度由0度變為30度時，其中心波長的偏移量小于12?nm；濾光片在波長為380?nm到750?nm范圍的截止度大于OD4；且濾光片通帶的峰值透過率大于95%。本發明方案可以在有效的截止可見光、透過紅外光的同時，實現濾光片更輕薄、膜層結合力高、承壓能力強的技術效果，也使得其應用可靠性更好。

技術領域

本發明涉及濾光片領域，尤其涉及生物識別、激光雷達、環境監測、紅外成像或其他成像領域應用的寬角度應用的濾光片。

背景技術

濾光片是光學檢測系統不可缺少的部件之一。在可見光攝像頭中，需要紅外截止濾光片（IR-CUT）來實現阻隔紅外光、透過可見光的目的。而3D識別攝像頭則相反，3D識別攝像頭通過激光器發射紅外光，紅外光在被探測物反射后，經過成像系統被探測器接收，獲得成像效果。在3D識別攝像頭中，紅外光為有用信號，可見光為噪聲信號，因此需要濾光片實現阻隔可見光、透過紅外光的目的。

近年來，手機攝像頭呈現了兩種發展趨勢：1）模組越來越薄，要求器件的尺寸、體積越來越小；2）鏡頭光學設計的光學入射角范圍越來越大，要求器件在大的入射角范圍內保持光學性能一致。兩種趨勢對濾光片也提出了更高的要求：即濾光片保證性能和可靠性的前提下厚度越來越薄，且透射光光譜在寬角度內的漂移量越來越小。

目前市面上在售的手機攝像頭，其濾光片大都使用有色玻璃方案。典型的有色玻璃為藍玻璃（Blue?Glass）。有色玻璃中的金屬離子可以對特定波長的光進行吸收，通過在有色玻璃上鍍膜，還可以實現大入射角時較低的光譜偏移。但有色玻璃有易脆、化學性質不穩定的特點，當有色玻璃厚度小于200μm時，材料非常難以加工、拋光，且易損壞、難以通過跌落等可靠性測試。這阻礙了攝像模組的小型化。

另一種方案采用柔性材料為基材，可以制備小于150μm的濾光片。典型的基板材料是聚碳酸酯（PC）等。專利申請CN107430226A詳細公開了這種方法，該方法通過在樹脂基材中設置光吸收物質，達到和有色玻璃類似的吸收效果。但是，該方案由于要在柔性材料上鍍膜，膜層的牢固度不如玻璃方案，在惡劣環境使用時容易發生脫膜現象。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可以有效截止可見光的濾光片，其可應用于3D識別攝像頭。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

寬角度應用的濾光片，其具有與800?nm到1800?nm波長范圍部分重疊的通帶，其包括基板，以及鍍制在基板表面的濾光膜層；所述濾光片的濾光膜層包含多個高折射率層和多個低折射率層，其中，高折射率層的材料包含Si:H，低折射率層的材料包含SiO₂；另外，所述濾光片的通帶具有中心波長，當入射光的角度由0度變為30度時，其中心波長的偏移量小于12?nm；濾光片在波長為380?nm?到750?nm?范圍的截止度大于OD4；且濾光片通帶的峰值透過率大于95%。

進一步，所述濾光片的基板厚度不大于150?μm。

進一步，所述濾光片的基板為鋼化玻璃材料。

進一步，所述濾光膜層的總厚度不大于20?μm。

進一步，所述基板的兩個表面上均鍍有濾光膜層。

進一步，所述濾光片為干涉濾光片。

優選的，所述的干涉濾光片為多腔式帶通濾光片，且其腔的數目大于或等于3。

進一步，所述的濾光膜層與基板之間還設有結合層。