[发明专利]隔红外滤光片及采用隔红外滤光片的广角和长焦双摄手机

说明书

本发明公开了一种隔红外滤光片及采用隔红外滤光片的广角和长焦双摄手机，隔红外滤光片包括基底以及设置在基底上的消光锥角效应多层膜和截止带扩展多层膜，消光锥角效应多层膜由高折射率、中间折射率和低折射率三种膜层组成，截止带扩展多层膜由高折射率和低折射率两种膜层组成，高折射率膜层为氧化钛或氧化铌，中间折射率膜层为氧化钽，低折射率膜层为氧化硅，基底为光学玻璃或光学塑料，入射光在滤光片上的入射光锥角的半角为22°～40°，实现了40°半光锥角的波长漂移从现有技术的23nm减小到5.8nm以下，光锥角引起的图像色差已可忽略，因而可用光学玻璃或光学塑料代替蓝玻璃，这对手机拍摄系统具有重要应用价值。

技术领域

本发明涉及一种隔红外滤光片及采用隔红外滤光片的广角和长焦双摄手机，可用于手机拍摄、安防和交通监控等领域获得高质量的图像。

背景技术

手机拍摄的图像传感器常用CCD(电荷耦合元件)，其光敏感波长约为400nm到1100nm。在此波长区中，人眼能看到的波长400～700nm的光称为可见光；而700～1100nm的光人眼是看不见的，称为近红外光(简称红外光)。由于CCD的光敏感波长为400～1100nm，故手机能同时对可见光和红外光成像，但这两幅图像人眼看起来是不一样的，如果不把红外光隔离掉，两幅图像叠加后会使可见光图像变模糊了。而我们人眼本来就只看到可见光图像，没有必要看到CCD感受到的红外光图像，这就是必须使用隔红外光滤光片的理由之一。其次，红外光是一种热光，会导致CCD温度升高，产生的热噪声使信噪比大大降低，最终使图像的分辨率和对比度退化，这是使用隔红外光滤光片的理由之二。以上两点说明隔红外光滤光片在手机拍摄系统中是绝对不可缺失的。此外，波长小于400nm的紫外光虽然不会使CCD感受出图像，但由于紫外光的光子能量高，长期照射会降低CCD的使用寿命，故隔红外光滤光片还必须具有隔紫外光的功能。目前隔红外光和隔紫外光都是采用光学薄膜，但光学薄膜从干涉原理上讲势必存在角效应，即相同颜色的物体由于进入相机的角度不同会产生明显的色差，故隔红外光滤光片迄今还须用一块吸收型的蓝玻璃作为基底来稳定透射-截止过渡波长，消除角效应引起的波长短移，从而消除图像色差。问题是，蓝玻璃不仅价格贵，而且化学稳定性差，机械性能脆，不易切割，还会带来较大的光能损失，为此，人们一直在期待寻求新的技术来取代蓝玻璃。

另一方面，随着人们对手机拍摄质量的要求越来越高，试图获得与单反相机媲美的成像能力，但受制于手机单摄像头体积的限制，至今仍存在差距，包括像素数量、暗光拍摄效果以及快速对焦等问题。在当前13M像素成为主摄标配的情况下，如何进一步提高成像质量，一直是人们关注的市场发展方向，最近，其中的一个主流方向是苹果公司主导的广角+长焦的iphone双摄系统，采用大光圈的广角镜头，视场角74.6°，实现暗光增强，再加一枚长焦镜头，最小视场角45.1°，实现无损变焦，增强拍摄功能。问题是，广角拍摄时大视场角的入射光不仅使隔红外滤光片过渡特性变平坦，而且过渡波长向短波漂移，同时产生较大的偏振分离，从而影响拍摄亮度和彩色还原，因此，如何设计用于广角和长焦双摄手机的隔红外滤光片受到了普遍关注。

为此，本发明提出一种用于广角和长焦双摄手机的隔红外滤光片，解决上述广角拍摄时大视场角入射光产生的隔红外滤光片过渡特性变平坦、过渡波长向短波漂移和偏振分离增大等问题。由于在大视场角下过渡波长向短波漂移的影响几乎可以忽略，从而可在满足隔红外滤光片性能要求的前提下，用普通光学玻璃或光学塑料取代蓝玻璃，这对手机拍摄系统是一个突破性的进展！

发明内容

本发明的目的是提供了一种隔红外滤光片及采用隔红外滤光片的广角和长焦双摄手机，以实现在不使用蓝玻璃的情况下，仍能使广角和长焦双摄手机获得很高的图像质量。