一种吸收式光学低通滤波器的制作方法

本实用新型涉及一种光学低通滤波器，特别涉及一种吸收式光学低通滤波器。

背景技术：

在用CCD或CMOS获取目标图像信息时,当抽样图像超过系统的奈奎斯特极限频率时,在图像传感器上,高频成分将被反射到基本频带中,造成所谓纹波效应或莫尔效应,图像将产生周期频谱交叠混淆或称为拍频现象。这些混叠的信号将影响图像清晰度,甚至出现彩色条纹干扰。因此,必须采用预处理前置滤波技术,即采用光学低通滤波器(Optical Low Pass Filter，OLPF)，降低CCD或CMOS光敏面上光学图像的频带宽度,以减少频谱混淆。

在使用CCD或CMOS图像传感器拍摄彩色景物时，由于它们对颜色的反应与人眼不同，所以必须将它们能检测到而人眼无法检测的红外线部分除去，同时调整可见光范围内对颜色的反应，使影像呈现的色彩符合人眼的感觉。因此，在低通滤波晶片表面镀上IR-CUT膜(干涉式)或配蓝玻璃(吸收式)使用。

传统的IR-CUT膜透射曲线对角度依存性较大，边缘色差较为严重，同时具有部分光线反射现象，容易产生“鬼影”等问题。蓝玻璃的出现解决了上述问题，但是光学低通滤波晶片组合蓝玻璃有以下缺点：一是蓝玻璃材质较脆，不易微型化，二是蓝玻璃成本较高，三是蓝玻璃与光学低通滤波晶片组合，增加了工序，产品良率和生产效率降低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种吸收式光学低通滤波器，通过采用在水晶基片上设置涂覆胶层，克服了蓝玻璃组合水晶片构成的光学低通滤波器所带来的成本高，效率低，难以微型化等缺点，消除莫尔条纹的同时具有角度依存性小的优点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种吸收式光学低通滤波器，包括水晶基片，所述水晶基片的一侧表面上设有具有可见光吸收特性的涂覆胶层，涂覆胶层上设有减反射膜层，所述水晶基片的另一侧表面上设有红外截止膜层。

本实用新型在水晶基片上均匀旋凃一层在可见光波段具有吸收特性的胶水即涂覆胶层，在涂覆胶层的前表面镀有减反膜，水晶基片的另一侧镀有红外截止膜。通过了采用在水晶基片上旋凃胶水的方法，克服了蓝玻璃组合水晶片构成的光学低通滤波器所带来的成本高，效率低，难以微型化等缺点，消除莫尔条纹的同时具有角度依存性小的优点。

涂覆胶层上设有减反射膜层目的是增加透过率的同时密封涂覆胶层，设有红外截止膜层目的是阻止红外波段的光线对成像干扰。

作为优选，所述涂覆胶层的可见光吸收波段在380-760nm，最高透光率T>90％。

作为优选，所述水晶基片的厚度为0.20-3.0mm，涂覆胶层的厚度为1-100μm，减反射膜层的厚度0.2-0.6μm，红外截止膜层的厚度在3-8μm。作为优选，所述减反射膜层的层数在5-12层，减反射膜层为高折射率薄膜和低折射率薄膜交替堆叠而成。

作为优选，所述红外截止膜层的层数在41-51层，红外截止膜层为高折射率薄膜和低折射率薄膜交替堆叠而成。

作为优选，高折射率薄膜为TiO₂薄膜、Ti₃O₅薄膜、ZrO₂薄膜、Ta₃O₅薄膜、H4薄膜中的一种。

作为优选，所述低折射率薄膜为SiO₂薄膜、MgF₂薄膜中的一种。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型提供具有类似于蓝玻璃的低角度效应，30°入射与0°入射的后中心波长偏移量小于5nm，而且可见光波段平均透过率在90％以上。

(2)本实用新型制作成本大幅度下降，同时加工流程简单，产品良率，生产效率有较大提升。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图；

图2是本实用新型0°和30°透射曲线。

图中：1.减反射膜层(AR膜)；2.涂覆胶层；3.水晶基片；4.红外截止膜层(IR膜)。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体说明。

实施例：

如图1所示的一种吸收式光学低通滤波器，包括水晶基片，所述水晶基片的一侧表面上设有具有可见光吸收特性的涂覆胶层，涂覆胶层的涂覆胶水市售，株式会社日本触媒，型号：IX-2-GQ-AE2，涂覆胶层的可见光吸收波段在380-760nm，最高透光率T>90％；涂覆胶层上设有减反射膜层，所述水晶基片的另一侧表面上设有红外截止膜层。

所述水晶基片的厚度为0.20-3.0mm，涂覆胶层的厚度为1-100μm，减反射膜层的厚度0.2-0.6μm，红外截止膜层的厚度在3-8μm。所述减反射膜层的层数在5-12层，减反射膜层为高折射率薄膜和低折射率薄膜交替堆叠而成。所述红外截止膜层的层数在41-51层，红外截止膜层为高折射率薄膜和低折射率薄膜交替堆叠而成。高折射率薄膜为TiO₂薄膜、Ti₃O₅薄膜、ZrO₂薄膜、Ta₃O₅薄膜、H4薄膜中的一种。低折射率薄膜为SiO₂薄膜、MgF₂薄膜中的一种。

具体的：

水晶基片外形尺寸34.55*21.5mm，厚度为0.40mm，切断角度0°，回转角90°，倾角0°。涂覆胶层采用均胶机以500-2000r/min转速，旋凃时间10-50s得到。

所述的减反膜层为7层，厚度分别是：80nm，10.47nm，47.95nm，38.98nm，20nm，37.15nm，96.20nm。

所述的红外截止膜层数为45层，厚度分别是：77.8nm，9.23nm，43.08nm，98.94nm 157.6nm，83.2nm，147.03nm，80.75nm，144.51nm，80nm，143.3nm，79.77nm，143.72nm，79.95nm，144.17nm，80.59n，147.09nm，82.73nm，152.75nm，89.17nm，167.06nm，97.91nm，171.28nm，96.38nm，175.73nm，106.8nm，184.46nm，101.14nm，171.09nm，102.37nm，188.86nm，112.27nm，194.76nm，114.86nm，197.46nm，114.65nm，197.25nm，114.71nm，197.21nm，114.39n，196.04nm，113.5nm，191.73nm，110.27nm，94.42nm。

制作流程，先在水晶基片上均匀旋凃一层胶层形成涂覆胶层，在涂覆胶层上真空蒸镀减反射膜层，镀膜过程采用离子源辅助镀膜。再在水晶基片另一侧同样方法蒸镀红外截止膜层。

如图2所示，为本实用新型测试的透过率特性图，从图中可以看出，在可见光光波段430-565nm，0°和30°平均透过率分别为90.5％，90.0％，最大透过率在508nm处为94.5％，后中心波长偏移量2.4nm，在近红外波段700-1100nm，0°和30°平均透过率分别为0.043％，0.084％，最大透过率0.787％；该光学低通滤波器在最大透过可见光的同时，角度依存性小，而且近红外区域透过率截止深度较好，满足目前光学低通滤波器的要求。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。