红外截止滤光片及其制备方法.pdf

一种红外截止滤光片，其包括一基体层和一膜层，该膜层形成于该基体层表面，其包括一第一膜层和一第二膜层，该第一膜层形成于基体层的任一表面，该第二膜层形成于第一膜层的表面中部一定区域，第一膜层滤波波长范围大于第二膜层滤波波长范围。其制备方法包括以下步骤：提供一基体层；将该基体层置于镀膜装置中，于其任一表面形成一第一膜层；提供一挡片治具，其表面开设有若干孔洞；将该挡片治具置于该第一膜层上，于第一膜层上镀上若干相互间隔的第二膜层；将该基体层切割为与挡片治具孔洞相同数目的红外截止滤光片。本发明红外截止滤光片可克服数码相机影像判读错误，使影像色彩均匀清晰。

1.  一种红外截止滤光片，其包括一基体层和一膜层，该膜层形成于该基体层表面，其特征在于：该膜层包括一第一膜层和一第二膜层，该第一膜层形成于基体层的任一表面，该第二膜层形成于第一膜层的表面中部一定区域，第一膜层滤波波长范围大于第二膜层滤波波长范围。

2.  如权利要求1所述的红外截止滤光片，其特征在于：该第一膜层由多层薄膜构成，其滤波波长范围设定为大于700nm。

3.  如权利要求2所述的红外截止滤光片，其特征在于：该第二膜层由多层薄膜构成，其滤波波长范围设定为400～700nm。

4.  如权利要求3所述的红外截止滤光片，其特征在于：该第一膜层的多层薄膜和第二膜层的多层薄膜均由由两种高、低折射率材料薄膜相互间隔堆叠而成。

5.  如权利要求4所述的红外截止滤光片，其特征在于：该高折射率材料薄膜由五氧化二钽形成。

6.  如权利要求5所述的红外截止滤光片，其特征在于：该低折射率材料薄膜由二氧化硅形成。

7.  如权利要求6所述的红外截止滤光片，其特征在于：该基体层可由玻璃、明胶或塑料中的任意一种制成。

8.  一种红外截止滤光片，其包括一基体层，其特征在于：该红外截止滤光片还包括第一膜层和第二膜层，该第一膜层形成于该基体层的第一表面，该第二膜层形成于该基体层的与第一表面相对的另一表面中部一定区域，第一膜层滤波波长范围大于第二膜层滤波波长范围。

9.  一种制备如权利要求1或8所述的红外截止滤光片的方法，其特征在于：包括以下步骤，提供一基体层；将该基体层置于镀膜装置中，于其任一表面形成一第一膜层；提供一挡片治具，其表面开设有若干孔洞；将该挡片治具置于该第一膜层或基体层的另一表面上，于第一膜层或基体层的另一表面镀上若干互间隔的第二膜层；将该基体层切割为与挡片治具孔洞相同数目的红外截止滤光片。

10.  如权利要求9所述的制备红外截止滤光片的方法，其特征在于：该基体层可由玻璃、明胶或塑料中的任意一种制成。

红外截止滤光片及其制备方法
【技术领域】
本发明是关于一种红外截止滤光片及其制备方法，尤其是关于一种用于成像系统的红外截止滤光片及其制备方法。
【背景技术】
随着多媒体技术地发展，数码相机、摄影机等成像器材越来越为广大消费者青睐，在人们对数码相机、摄影机追求小型化的同时，对其拍摄出物体的影像质量提出更高的要求，即希望拍摄物体的影像画面清晰，而物体的成像质量于很大程度上取决于数码相机内各光学仪器的优劣。
数码相机一般包括透镜或透镜组及影像感测元件(电荷耦合器Charge Coupled Device，下称CCD，或者补充性氧化金属半导体Complementary Metal-Oxide Semiconductor，下称CMOS)，由于CCD或CMOS影像感测元件的波长感应光谱范围约为350～1500nm，而可见光的波长范围为400～700nm，故若波长范围大于700nm的光能量照射至CCD或CMOS影像感测元件将造成此部分感测元件的影像三原色RGB(Red，Green，Blue)中影像能量判读错误，导致所拍摄的影像色彩失真。
请参阅图1和图2，为解决以上所述色彩失真问题，现有数码相机通常通过一红外截止滤光片来滤除照射至CCD或CMOS影像感测元件的红外光能量，其包括透镜或透镜组11、一红外截止滤光片(IR-cut Filter)12、一CCD或CMOS影像感测元件13，该红外截止滤光片12用于阻止红外线通过，避免在正常拍摄时红外线入射至影像感测元件13干扰产生噪声，以利于色彩还原。
现有数码相机虽可克服其在正常拍摄时，由于红外线干扰导致色彩失真问题，但是，轴上光束A1为垂直入射至红外截止滤光片12，即为零角度入射，光束A2、A3分别偏离轴一定角度入射至红外截止滤光片12，因光程差为ndcosθ(其中d为滤光片厚度，θ为入射角)，故入射角度愈大的光束，滤波光谱将愈往短波偏移，相较于光束A1，光束A2、A3由于大角度入射的结果，造成其对应的滤波光谱发生偏移，消减了进入CCD或CMOS影像感测元件13的光束A2、A3的红光能量，因此导致该部分影像中RGB中红色部分影像能量减弱，同样导致该影像判读错误，色彩失真。
【发明内容】
为了克服现有的红外截止滤光片大角度入射区的滤波光谱发生偏移，消减进入CCD或CMOS影像感测元件的红光能量而导致该部分影像的RGB中红色部分影像能量减弱，使该影像判读错误，色彩失真的问题，本发明提供一种可克服数码相机影像判读错误，使其色彩还原的红外截止滤光片。
本发明还提供一种制备上述红外截止滤光片的方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种红外截止滤光片，其包括一基体层和一膜层，该膜层形成于该基体层表面，其包括一第一膜层和一第二膜层，该第一膜层形成于基体层的任一表面，该第二膜层形成于第一膜层的表面中部一定区域或基体层的另一表面中部一定区域，第一膜层滤波波长范围大于第二膜层滤波波长范围。
一种制造上述红外截止滤光片的制备方法，包括以下步骤：提供一基体层；将该基体层置于镀膜装置中，于其任一表面形成一第一膜层；提供一挡片治具，其表面开设有若干孔洞；将该挡片治具置于该第一膜层或基体层的另一表面上，于第一膜层或基体层的另一表面镀上若干互间隔的第二膜层；将该基体层切割为与挡片治具孔洞相同数目的红外截止滤光片。
本发明的有益效果是，本发明红外截止滤光片通过先将红外截止滤波片的大角度入射区，即第一膜层外围部分的滤波光谱进行补偿使其往长波方向移动，然后，于中间部形成一滤波光谱范围为短波的第二膜层，通过二光谱叠加，由此达到小角度入射区与大角度入射区的滤波光谱相同，使其用于成像系统时，可克服现有技术影像判读错误，得到色彩均匀清晰的影像。本发明红外截止滤光片的制备方法简单且一次可制备多个红外截止滤光片。
【附图说明】
图1是现有数码相机模组的组成示意图；
图2是图1中红外截止滤光片的滤波光谱图；
图3是本发明红外截止滤光片的示意图；
图4是本发明红外截止滤光片第一膜层及第二膜层的滤波光谱图；
图5是本发明红外截止滤光片的第一膜层构成图；
图6是本发明红外截止滤光片第二膜层构成图；
图7是本发明红外截止滤光片应用于成像系统的示意图；
图8是本发明红外截止滤光片应用于成像系统的滤波光谱图；
图9是本发明红外截止滤光片制备图。
【具体实施方式】
请参阅图3，本发明红外截止滤光片20包括一基体层21和一膜层22，膜层22附着于基体层21的一表面。
请同时参阅图4、图5及图6，基体层21由玻璃制成。膜层22形成于基体层21的一表面，其包括第一膜层221和第二膜层222，第一膜层221形成基体层21并覆盖基体层21的一表面，由多层(如N层)薄膜构成，其滤波波长范围设定为大于700nm，该多层薄膜是由二种高、低折射率材料薄膜相互间隔堆叠而成，其中高折射率材料薄膜可由五氧化二钽(Ta₂O₅)形成，其光学厚度为λ/8(λ为入射光束波长)，低折射率材料薄膜可由二氧化硅(SiO₂)形成，其光学厚度为λ/4(λ为入射光束波长)。第二膜层222形成于第一膜层221的表面中部一定区域，也由多层(如M层)薄膜构成，其滤波波长范围设定为400～700nm，该多层膜是由二种高、低折射率材料薄膜相互间隔堆叠而成，高折射率材料可为五氧化二钽(Ta₂O₅)，其光学厚度为λ/8(λ为入射光束波长)，该低折射率材料可为二氧化硅(SiO₂)，其光学厚度为λ/4(λ为入射光束波长)。
请参阅图7和图8，将该红外截止滤光片20置于成像系统中时，该成像系统包括透镜31、红外截止滤光片20、影像感测单元32，入射至该红外截止滤光片20中部的光束B1通常以小角度(一般为零角度)入射，即直接入射至第二膜层222上，入射至该红外截止滤光片20外围部分的光束B2通常以大角度入射，即直接入射至第一膜层221上，通常情况下，第一膜层222的滤波波长范围为大于700nm，第二膜层222的滤波波长范围设定为400～700nm，因光程差为ndcosθ(其中d为滤光片厚度，θ为入射角)，故入射角度愈大的光束B2，滤波光谱将愈往短波偏移，故入射至第一膜层221的光束B2的滤波光谱偏移至700nm处，因第一膜层221的N层薄膜的滤波光谱与第二膜层222的M层薄膜滤波光谱的相堆叠，使第二膜层222的入射光束B1滤波光谱为400～700nm，从而使小角度入射光束B1与大角度入射光束B2的滤波光谱相同。
请参阅图9，制备本发明红外截止滤光片20时，首先提供一基体层33，该基体层33可由玻璃制成，置于镀膜装置中形成第一膜层221。
其次，提供一挡片治具4，该挡片治具可为一金属盖板，其表面开设有若干大小与第二膜层222相当的孔洞41，将该挡片治具4置于已镀上N层薄膜的第一膜层221上，将形成有第一膜层221与装设有档片治具4的基体层33置于镀膜装置中，于第一膜层221上形成若干相互间隔的第二膜层222。
最后，将该挡片治具4移除，将该形成有第一膜层221及第二膜层222的基体层33切割成与本发明红外截止滤光片20相当的形状及大小。
本发明红外截止滤光片及其制备方法的基体层33也可由明胶或塑料制成。
可以理解，本发明红外截止滤光片及其制备方法的第一膜层221可形成于基体层21的一个表面，第二膜层222可形成于该基体层21的另一个表面中部，仅需使该第一膜层221和第二膜层222薄膜构成不变。