TWI585471B - 濾光片及具有該濾光片的鏡頭模組 - Google Patents

Description

濾光片及具有該濾光片的鏡頭模組

本發明涉及一種濾光片及具有該濾光片的鏡頭模組。

濾光片用於吸收某些波段的光，而使某一特定波段的光透射。濾光片因其濾光特性多應用於影像擷取裝置。光線充足情況下，使用某種濾光片的影像擷取裝置擷取影像時，可得到較為清晰的影像，而在光線欠佳的情況下不一定能得到的影像不一定是清晰的。

有鑑於此，有必要提供一種能夠解決上述技術問題的濾光片及鏡頭模組。

一種濾光片，包括基體層及形成於該基體層上的濾光膜。該濾光膜包括複數交替堆疊的高折射率層及低折射率層。該濾光片對波長處於410nm~640nm及830nm~865nm的光線的透過率均大於90%，而對波長處於其他波段的光線的透過率的平均值小於10%。

一種鏡頭模組，包括一個濾光片、一個鏡筒及至少一個鏡片，該濾光片包括基體層及形成於該基體層上的濾光膜。該濾光膜包括複數交替堆疊的高折射率層及低折射率層。該濾光片對波長處於410nm~640nm及 830nm~865nm的光線的透過率大於90%，而對波長處於其他波段的光線的透過率的平均值小於10%。該鏡筒開設有一個收容空間及與該收容空間相連通並靠近該鏡筒物側端的進光孔。該至少一個鏡片及該濾光片收容於該收容空間中。該濾光片與該進光孔正對。

本發明提供的濾光片通過對濾光膜結構進行設計，使得特定波段的可見光及紅外光經過該濾光片時具有較高的透射率，從而使得具有該濾光片的鏡頭模組在日間光線充足的情況下，利用特定波段的可見光的高透射特性進行影像的擷取；在夜間光線欠佳的情況下，利用特定波段的紅外光的高透射特性進行影像的擷取，以使得在不同的光線環境下皆能獲得較清晰的影像。

100‧‧‧濾光片

10‧‧‧基體層

20‧‧‧濾光膜

11‧‧‧第一表面

12‧‧‧第二表面

200‧‧‧鏡頭模組

110‧‧‧鏡筒

120‧‧‧鏡片

111‧‧‧收容空間

112‧‧‧進光孔

圖1為本發明第一實施方式提供的濾光片的剖面示意圖。

圖2為圖1中濾光片的光譜特性圖。

圖3為本發明第二實施方式提供的鏡頭模組的剖面示意圖。

下面將結合附圖與實施例對本技術方案提供的濾光片及具有該濾光片的鏡頭模組作進一步詳細說明。

請參閱圖1，本發明第一实施方式提供的濾光片100包括一個基體層10及一個濾光膜20。该滤光片100用於使波長處於410nm~640nm及830nm~865nm的光線的透過率均大於90%，而對波長處於其他波段的光線的透過率的平均值小於10%。

該基體層10大致呈平板狀，可採用光學玻璃、藍寶石、石英、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯材料製成。本實施方式中，該基體層10採用光學玻 璃製成。該基體層10的折射率約為1.46~1.48。該基體層10包括一個第一表面11及一個與該第一表面11相背的第二表面12。

該濾光膜20可通過濺鍍或蒸鍍的方式形成於該第一表面11上。本實施方式中，該濾光膜20通過離子輔助蒸鍍的方式鍍設於該第一表面11上。該濾光膜20包括複數高折射率層及低折射率層。該高折射率層與低折射率層自該第一表面11向遠離該第一表面11的方向依次交替堆疊。該高折射率層的折射率範圍為2.15~2.68。該低折射率層的折射率範圍為1.35~1.48。該高折射率層可為二氧化鈦(TiO2)層，五氧化三鈦(Ti3O5)層，五氧化二鉭(Ta2O5)層或五氧化二鈮(Nb2O5)層。該低折射率層可為三氧化二鋁(Al2O3)層或二氧化矽(SiO2)層。本實施方式中，該高折射率層為TiO2層，折射率為2.36，該低折射率層為Si O2層，折射率為1.46。

該濾光膜20包括36~56層交替堆疊的高折射率層和低折射率層。本實施方式中，該濾光膜20包括44層相互交替堆疊的高折射率層和低折射率層。該濾光膜20的高折射率層與低折射率層依次層疊的膜系結構為1*(0.2H，0.2L，1H，0.1L，0.3H)+1*(1.5L)+1*(1.4H，1.5L，0.2H，1.5L，1.7H，0.1L)+1*(0.6H)+2*(1.5L，0.4H，1.4L，0.9H)+2*(1L，1H)+1(2.5L)+2*(1.1H，1.1L)+1*(1.3H)+6*(1.4L，1.4H)+1*(0.7L)，其中，H表示高折射率層，L表示低折射率層，H的係數表示對應的高折射率層的光學厚度，L的係數表示對應的低折射率層的光學厚度，每個括號內部表示一個膜系結構單元，括號前的係數表示膜系結構單元的數量，參考波長為743nm。該濾光膜20的具體結構如下表所示，其中光學厚度的誤差為±0.1，物理厚度的誤差為±1nm。

請參閱圖2，波長處於410nm~640nm的可見光及波長830nm~865nm紅外光照射到該濾光片100上的透過率均大於90%，從而使得光線經過該濾光片100後，波長處於410nm~640nm或830nm~865nm的絕大部分光線透射該濾光片100。波長處於1160nm的光線照射到該濾光片100上的透過率大於50%。波長處於其他波段的光線照射到該濾光片100上的透過率的平均值小於10%，因此，該濾光片100可以過濾掉大部分的雜散光。

請參閱圖3，本發明第二實施方式還提供一種具有該濾光片100的鏡頭模組200。本實施方式中，該鏡頭模組200包括該一個濾光片100、一個鏡筒110及一個鏡片120。該鏡筒110開設有一個收容空間111。該鏡筒110之物側開始有一個進光孔112。該進光孔112與該收容空間111相連通。該濾光片100及該鏡片120收容於該收容空間111中。該濾光片100較該鏡片120靠近該物側111，並與該進光孔112正對。優選地，該濾光片100、鏡筒110、鏡片120及該 進光孔112同軸設置。該鏡頭模組200在日間光線充足的情況下，利用波長410nm~640nm之間的可見光的高透射特性進行影像擷取；在日間光線欠佳的情況下，利用波長830nm~865nm之間的紅外光的高透射特性進行影像的擷取。

可以理解的係，其他實施方式中，該鏡頭模組200可包括複數鏡片120。此時，該複數鏡片120收容於該鏡筒110中，且與該鏡筒110，濾光片100及進光孔112同軸設置。

本發明提供的濾光片通過對濾光膜結構進行設計，使得特定波段的可見光及紅外光經過該濾光片時具有較高的透射率，從而使得具有該濾光片的鏡頭模組在日間光線充足的情況下，利用特定波段的可見光的高透射特性進行影像的擷取；在夜間光線欠佳的情況下，利用特定波段的紅外光的高透射特性進行影像的擷取，以使得在不同的光線環境下皆能獲得較清晰的影像。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100‧‧‧濾光片

10‧‧‧基體層

11‧‧‧第一表面

12‧‧‧第二表面

20‧‧‧濾光膜

Claims (9)

1. 一種濾光片，包括基體層及形成於該基體層上的濾光膜，該濾光膜包括複數交替堆疊的高折射率層及低折射率層，其中，該濾光膜的膜系結構為1*(0.2H，0.2L，1H，0.1L，0.3H)+1*(1.5L)+1*(1.4H，1.5L，0.2H，1.5L，1.7H，0.1L)+1*(0.6H)+2*(1.5L，0.4H，1.4L，0.9H)+2*(1L，1H)+1(2.5L)+2*(1.1H，1.1L)+1*(1.3H)+6*(1.4L，1.4H)+1*(0.7L)，其中，H表示高折射率層，L表示低折射率層，H的係數表示對應的高折射率層的光學厚度，L的係數表示對應的低折射率層的光學厚度，每個括號內部表示一個膜系結構單元，括號前的係數表示膜系結構單元的數量，該濾光片對波長處於410nm~640nm及830nm~865nm的光線的透過率均大於90%，而對波長處於其他波段的光線的透過率的平均值小於10%。
2. 如請求項1所述之濾光片，其中，該濾光片對波長處於1160nm光線的透過率大於50%。
3. 如請求項1所述之濾光片，其中，該基體層採用光學玻璃、藍寶石、石英、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯材料製成。
4. 如請求項1所述之濾光片，其中，該基體層包括相背的第一表面及第二表面，該濾光膜鍍設於該第一表面，該濾光膜自靠近該第一表面向遠離該第一表面的方向依次為高折射率層與低折射率層交替堆疊。
5. 如請求項4所述之濾光片，其中，該濾光膜包括36~56層交替堆疊的高折射率層及低折射率層。
6. 如請求項1所述之濾光片，其中，該高折射率層的折射率範圍為2.15~2.68，該低折射率層的折射率範圍為1.35~1.48。
7. 如請求項6所述之濾光片，其中，該高折射率層可為TiO2，Ti3O5，Ta2O5或Nb2O5，該低折射率層可為SiO2或Al2O3。
8. 如請求項1所述之濾光片，其中，該濾光膜滿足下表所列的條件： 。
9. 一種鏡頭模組，包括如請求項1-8項中任一項所述之濾光片、一個鏡筒及至少一個鏡片，該鏡筒開設有一個收容空間及與該收容空間相連通並靠近該鏡筒物側端的進光孔，該至少一個鏡片及該濾光片收容於該收容空間中，該濾光片與該進光孔正對。