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CN216485612U - 红外截止滤光片结构 - Google Patents

红外截止滤光片结构 Download PDF

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CN216485612U
CN216485612U CN202122622697.4U CN202122622697U CN216485612U CN 216485612 U CN216485612 U CN 216485612U CN 202122622697 U CN202122622697 U CN 202122622697U CN 216485612 U CN216485612 U CN 216485612U
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郑暐皞
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Abstract

一种红外截止滤光片结构，包括一玻璃基板、一第一多层膜及一第二多层膜，其中该第一多层膜设于该玻璃基板的上侧面，由复数高折射率材料及复数低折射率材料交互堆栈形成，使该第一多层膜对入射角0度及30度、900nm至1100nm波长范围内的光线的光学密度为OD3～OD7，该第二多层膜设于该玻璃基板的下侧面，由复数高折射率材料及复数低折射率材料交互堆栈形成，使该第二多层膜对700nm至900nm波长范围内的光线的光学密度为OD3～OD6；如是构成的红外截止滤光片可使700nm至1100nm波长范围内的光线的透过率达0.1％～0.00001％。

Description

红外截止滤光片结构
技术领域
本实用新型涉及一种关于红外截止滤光片结构方面的技术领域，尤指一种能有效的滤除红外光并透过可见光，进而产生正常的色彩影像的红外截止滤光片结构。
背景技术
随着高端智能手机的发展，对手机的相机模块的要求越来越高，在相机模块里，通常CCD(Charge-Coupled Device)或CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)影像传感器前会设置红外光截止滤光片，以滤除红外光并透过可见光，进而使其能产生正常的色彩影像。所以，红外截止滤光片是相机模块里的关键元件，随着手机像素越来越高，对红外光截止滤光片提出了越来越严谨的要求，尤其是对于成像的色彩还原度及清晰度无噪声更为要求。一般人眼可识别的可见光波长范围在320nm～760nm之间，超过320nm～760nm的范围以外的光波人眼就无法见到，而摄像机的成像元件CCD或CMOS却可以看到绝大部分波长的光线。由于各种光线的参与，相机模块所还原出的颜色与肉眼所见在色彩上存在偏差，如绿色植物变得灰白，红色图画变成浅红色，黑色变成紫色等，如上述所提，利用优良的红外截止滤光片之红外光截止功能，以使其能接近完美的改善成像色彩原色就显得格外重要。
已知的红外截止滤光片结构，如中国台湾公告第I557439、I557440号专利，其结构设计的最佳效果仅只能使波长850～1300nm的光线(红外光)的透过率小于但接近1％，此透光率范围对于早期要求不高的手机的相机模块尚可接受，但是随着手机像素越来越高，其对于目前相机模块所还原出的颜色与肉眼所见在色彩上则会存在相当大的偏差，所以此已知红外截止滤光片结构所达到的红外滤光效果，对于目前高端手机之相机模块而言已不足以供使用了。
有鉴于此，本实用新型人乃针对上述问题，而深入构思，且积极研究改良试做而开发设计出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型主要目的在于，有效地滤除红外光并透过可见光，进而使目前高像素手机的相机模块能还原正常的色彩影像，而提供一种红外截止滤光片结构。
为达上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种红外截止滤光片结构，其包括一玻璃基板、一第一多层膜及一第二多层膜；其中，该第一多层膜设于该玻璃基板的上侧面，由复数高折射率层及复数低折射率层交互堆栈形成，使该第一多层膜对入射角0度及30度、900nm至1100nm波长范围内的光线的光学密度为OD3～OD7。该第二多层膜设于该玻璃基板的下侧面，由复数高折射率层及复数低折射率层交互堆栈形成，使该第二多层膜对700nm至900nm波长范围内的光线的光学密度为OD3～OD6。
所述玻璃基板为传统白玻璃、蓝玻璃、或者是白玻璃上镀一层红外光吸收的有机膜层的类蓝玻璃基板。
所述第一多层膜的高折射率层为Ti3O5、TiO2、Ta2O5或Nb2O5层中的任一种。
所述第一多层膜的低折射率层为SiO2或MgF2层中的任一种。
所述第二多层膜的高折射率层为Ti3O5、TiO2、Ta2O5或Nb2O5层中的任一种。
所述第二多层膜的低折射率层为SiO2或MgF2层中的任一种。
所述第一多层膜的结构和第二多层膜的结构分别见后述的表1和表2。
本实用新型所提供的红外截止滤光片结构，借由其特殊结构设计构成的红外截止滤光片，可使700nm至1100nm的波长范围内的光线(红外光)的透过率达0.1％～0.00001％，因此能有效的滤除红外光并透过可见光，进而产生正常的色彩影像，而可符合高端手机的相机模块的需求。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的第一多层膜透过率光谱图。
图3是本实用新型的第一多层膜光学密度光谱图。
图4是本实用新型的第二多层膜透过率光谱图。
图5是本实用新型的第二多层膜光学密度光谱图。
图6是本实用新型的玻璃基板为传统白玻璃时的透过率光谱图。
图7是本实用新型的玻璃基板为传统白玻璃时的光学密度光谱图。
图8是本实用新型的蓝玻璃的透过率光谱图。
图9是本实用新型的玻璃基板为蓝玻璃时的透过率光谱图。
图10是本实用新型的玻璃基板为蓝玻璃时的光学密度光谱图。
图11是本实用新型的类蓝玻璃的透过率光谱图。
图12是本实用新型的玻璃基板为类蓝玻璃时的透过率光谱图。
图13是本实用新型的玻璃基板为类蓝玻璃时的光学密度光谱图。
上述各光学密度光谱图中纵坐标OD是指截止深度(Optical Density)。
符号说明：
10:玻璃基板
20:第一多层膜
30:第二多层膜。
具体实施方式
请参阅图1所示，显示本实用新型所述的红外截止滤光片结构包括一玻璃基板10、一第一多层膜20及一第二多层膜30，其中：
该玻璃基板10，厚度为0.1mm～1.1mm，可为传统白玻璃(第一实施例)、蓝玻璃(第二实施例)或是在白玻璃上镀一层红外光吸收的有机膜层的类蓝玻璃(第三实施例)。
该第一多层膜20，是利用真空镀膜PVD(Physical Vapor Deposition)方式形成于该玻璃基板10的上侧面，由复数高折射率材料及复数低折射率材料交互堆栈形成，使该第一多层膜20对入射角0度及30度、900nm至1100nm波长范围内的光线的光学密度为OD3～OD7(请参考图2及图3所示)。该高折射率材料为于300nm至1100nm波长范围内折射率为2～3，并且消光系数为接近0的一种或多种氧化物，如Ti3O5、TiO2、Ta2O5、Nb2O5等。该低折射率材料为于300nm至1100nm波长范围内折射率为1.3～2，并且消光系数为接近0的一种或多种氧化物，如SiO2、MgF2等。在一较佳实施例中的该第一多层膜20的结构如下表1：
表1第一多层膜结构表
Figure BDA0003327729920000041
Figure BDA0003327729920000051
该第二多层膜30，是利用真空镀膜PVD方式形成于该玻璃基板10的下侧面，由复数高折射率材料及复数低折射率材料交互堆栈形成，使该第二多层膜30对700nm至900nm波长范围内的光线的光学密度为OD3～OD6(请参考图4及图5所示)。该高折射率材料为于300nm至1100nm波长范围内折射率为2～3，并且消光系数为接近0的一种或多种氧化物，如Ti3O5、TiO2、Ta2O5、Nb2O5等。该低折射率材料为于300nm至1100nm波长范围内折射率为1.3～2，并且消光系数为接近0的一种或多种氧化物，如SiO2、MgF2等。在一较佳实施例中的该第二多层膜30的结构如下表2：
表2第二多层膜结构表
Figure BDA0003327729920000052
Figure BDA0003327729920000061
如此，构成的红外截止滤光片可使700nm至1100nm波长范围内的光线(红外光)的透过率达0.1％～0.00001％，因此能有效地滤除红外光并透过可见光，进而产生正常的色彩影像，而可符合高端手机的相机模块的需求。
在第一实施例中，即该玻璃基板10为传统白玻璃，该玻璃基板10的上侧面设有上述该第一多层膜20，该玻璃基板10的下侧面设有上述该第二多层膜30时，其所构成的红外截止滤光片的透过率光谱图如图6所示，光学密度光谱图如图7所示。
在第二实施例中，即该玻璃基板10为蓝玻璃，该玻璃基板10的上侧面设有上述该第一多层膜20，该玻璃基板10的下侧面设有上述该第二多层膜30时，其中该蓝玻璃本身材料特性为对近红外光有吸收效应，及T50％大约在640nm±10nm位置的0度角及30角有极小的偏移，其透过率光谱图如图8所示，其所构成的红外截止滤光片的透过率光谱图如图9所示，光学密度光谱图如图10所示。
在第三实施例中，即该玻璃基板10为类蓝玻璃，该玻璃基板10的上侧面设有上述该第一多层膜20，该玻璃基板10的下侧面设有上述该第二多层膜30时，其中该类蓝玻璃本身材料特性为对近红外光区有吸收效应，及T50％大约在640nm±10nm位置的0度角及30角有极小的偏移，其透过率光谱图如图11所示，其所构成的红外截止滤光片在700nm～1100nm波长范围内的光线截止率OD3～OD6，T50％偏移量小于5nm，其透过率光谱图如图12所示，光学密度光谱图如图13所示。

Claims (9)

1.一种红外截止滤光片结构，其特征在于，其包括：
一玻璃基板；
一第一多层膜，设于该玻璃基板的上侧面，由复数高折射率层及复数低折射率层交互堆栈形成，使该第一多层膜对入射角0度及30度、900nm至1100nm波长范围内的光线的光学密度为OD3～OD7；以及
一第二多层膜，设于该玻璃基板的下侧面，由复数高折射率层及复数低折射率层交互堆栈形成，使该第二多层膜对700nm至900nm波长范围内的光线的光学密度为OD3～OD6。
2.如权利要求1所述的红外截止滤光片结构，其特征在于，所述玻璃基板为传统白玻璃。
3.如权利要求1所述的红外截止滤光片结构，其特征在于，所述玻璃基板为蓝玻璃。
4.如权利要求1所述的红外截止滤光片结构，其特征在于，所述玻璃基板为白玻璃上镀一层红外光吸收的有机膜层的类蓝玻璃基板。
5.如权利要求1所述的红外截止滤光片结构，其特征在于，所述第一多层膜的高折射率层为Ti3O5、TiO2、Ta2O5或Nb2O5层中的任一种。
6.如权利要求1所述的红外截止滤光片结构，其特征在于，所述第一多层膜的低折射率层为SiO2或MgF2层中的任一种。
7.如权利要求1所述的红外截止滤光片结构，其特征在于，所述第二多层膜的高折射率层为Ti3O5、TiO2、Ta2O5或Nb2O5层中的任一种。
8.如权利要求1所述的红外截止滤光片结构，其特征在于，所述第二多层膜的低折射率层为SiO2或MgF2层中的任一种。
9.如权利要求1所述的红外截止滤光片结构，其特征在于，所述第一多层膜的结构如下表1：
表1 第一多层膜结构表
Figure FDA0003327729910000021
该第二多层膜的结构如下表2:
表2 第二多层膜结构表
Figure FDA0003327729910000022
Figure FDA0003327729910000031
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