滤光片及包含该滤光片的红外图像传感系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种滤光片及包含该滤光片的红外图像传感系统，所述滤光片包括玻璃基板和镀制在所述玻璃基板相对两个表面上的IR膜层和AR膜层，所述IR膜层包括第一折射率材料层、第二折射率材料层和第三折射率材料层；所述第三折射率材料层的折射率大于所述第一折射率材料层折射率，所述第二折射率材料层的折射率大于所述第三折射率材料层的折射率。本实用新型专利技术的滤光片对近红外光的增透效果好，从而保证对人脸识别、手势识别的精度较高。此外本实用新型专利技术滤光片的膜层厚度变得更薄的同时能够有效改善滤光片膜层的附着力。

A filter and an infrared image sensing system containing the filter

The utility model relates to a filter and an infrared image sensing system comprising the filter, which comprises a glass substrate and an IR film layer and an AR film layer plated on the opposite two surfaces of the glass substrate. The IR film layer comprises a first refractive index material layer, a second refractive index material layer and a third refractive index material layer. The refractive index of the third refractive index material layer is larger than that of the third refractive index material layer. The refractive index of the first refractive index material layer is described. The refractive index of the second refractive index material layer is larger than that of the third refractive index material layer. The filter of the utility model has good transmittance effect to near infrared light, thereby ensuring high accuracy for face recognition and gesture recognition. In addition, the film thickness of the filter of the utility model becomes thinner, and the adhesion of the filter film can be effectively improved.

【技术实现步骤摘要】
滤光片及包含该滤光片的红外图像传感系统
本技术属于光学传感
，尤其涉及一种滤光片和包含该滤光片的外红图像传感系统。
技术介绍
随着科技的发展，在智能手机、车载激光雷达、安防门禁、智能家居、虚拟现实/增强现实/混合现实、3D体感游戏、3D摄像与显示等终端中逐步嵌入了人脸设备、手势识别等功能。在人脸识别、手势识别时需要用到近红外窄带滤光片，其能起到增透通带中近红外光线，截止环境中可见光的作用。通常近红外窄带滤光片包括两个膜系，分别为IR带通膜系和长波通AR膜系。然而现有技术中的滤光片对近红外光线的增透效果以及截止可见光的效果较差，同时存在膜系膜层厚度较厚并且膜层附着力较差的问题，从而导致将滤光片组装到人脸识别、手势识别等装置后，成像效果较差、识别精度不高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种滤光片及包含该滤光片的红外图像传感系统，解决现有滤光片近红外光增透效果差、膜层附着力差的问题。为实现上述目的，本技术提供一种滤光片，包括玻璃基板和镀制在所述玻璃基板相对两个表面上的IR膜层和AR膜层，所述IR膜层包括第一折射率材料层、第二折射率材料层和第三折射率材料层；所述第三折射率材料层的折射率大于所述第一折射率材料层折射率，所述第二折射率材料层的折射率大于所述第三折射率材料层的折射率。根据本技术的一个方面，所述AR膜层包括第一折射率材料层和第二折射率材料层或者包括第一折射率材料层、第二折射率材料层和第三折射率材料层。根据本技术的一个方面，沿远离所述玻璃基板的方向，所述IR膜层的最外层和所述AR膜层的最外层为第一折射率材料层。根据本技术的一个方面，沿远离所述玻璃基板的方向，所述IR膜层的结构依次为M、(LH)*n、L，其中M表示第三折射率材料层、L表示第一折射率材料层、H表示第二折射率材料层，(LH)*n表示第一折射率材料层和第二折射率材料层交替设置n次，n为大于等于1的整数。根据本技术的一个方面，沿着远离所述玻璃基板的方向，所述IR膜层的结构依次为(LH)*s、L、M、(LH)*p、L，其中M表示第三折射率材料层、L表示第一折射率材料层、H表示第二折射率材料层，(LH)*s表示第一折射率材料层和第二折射率材料层交替设置s次，s为大于等于0的整数，(LH)*p表示第一折射率材料层和第二折射率材料层交替设置p次，p为大于等于1的整数。根据本技术的一个方面，沿着远离所述玻璃基板的方向，所述AR膜层的结构依次为(LH)*q、L，其中，L表示第一折射率材料层、H表示第二折射率材料层，(LH)*q表示第一折射率材料层和第二折射率材料层交替设置q次，q为大于等于1的整数。根据本技术的一个方面，沿着远离所述玻璃基板的方向，所述AR膜层的结构依次为M、(LH)*k、L，其中M表示第三折射率材料层、L表示第一折射率材料层、H表示第二折射率材料层，(LH)*k表示第一折射率材料层和第二折射率材料层交替设置k次，k为大于等于1的整数。根据本技术的一个方面，沿着远离所述玻璃基板的方向，所述AR膜层的结构依次为(LH)*i、L、M、(LH)*f、L，其中M表示第三折射率材料层、L表示第一折射率材料层、H表示第二折射率材料层，(LH)*i表示第一折射率材料层和第二折射率材料层交替设置i次，i为大于等于0的整数，(LH)*f表示第一折射率材料层和第二折射率材料层交替设置f次，f为大于等于1的整数。根据本技术的一个方面，所述第二折射率材料层物理厚度与所述第一折射率材料层物理厚度满足关系式：0.05≤DL/DH≤20,所述第三折射率材料层物理厚度与所述第二折射率材料层物理厚度满足关系式：0.02≤DM/DH≤50。根据本技术的一个方面，所述IR膜层的第二折射率材料层为氢化硅层，在800-1200nm波长范围内的折射率大于3.5，消光系数小于0.002；所述第二折射率材料层在850nm处折射率大于3.6，在940nm处折射率大于3.55。根据本技术的一个方面，所述氢化硅层为溅射反应镀制材料层，溅射温度范围为80-300摄氏度、氢气流量为10-50sccm、溅射速率为0.1nm/s-1nm/s。根据本技术的一个方面，在800-1200nm波长范围内，所述中折射率材料层的折射率小于4，所述低折射率材料层的折射率小于3。根据本技术的一个方面，所述IR膜层在800-1200nm波长范围内具有一个通带波段、两个截止波段和两个过渡波段，所述两个过渡波段分别位于所述通带波段的两侧，所述两个截止波段分别两个过渡波段的外侧；所述通带波段宽度小于400nm，透过率大于90％；所述过渡波段的透过率为0.1％-90％；所述截止波段的透过率小于0.1％。根据本技术的一个方面，所述AR膜层在350-1200nm波长范围内具有一个通带波段、一个截止波段和一个过渡波段，沿着从350nm至1200nm的方向，所述截止波段、所述过渡波段和所述通带波段顺序排布；所述通带波段的透过率大于90％；所述过渡波段的透过率为0.1％-90％；所述截止波段的透过率小于0.1％.。根据本技术的一个方面，所述滤光片的半高全宽值小于120nm，所述IR膜层和所述AR膜层的总厚度小于9.8微米。根据本技术的一个方面，在入射角度从0°改变至30°时，所述滤光片通带的中心波长偏移量小于20nm。为实现上述目的，本技术提供一种包含上述滤光片的外红外图像传感系统，包括光源单元和接收单元，所述光源单元包括IR发射光源和第一镜头组件；所述接收单元包括第二镜头组件、滤光片和红外图像传感器。根据本技术的一个方案，按照上述方式设置IR膜层和AR膜层，在有效保证近红外光线高透过率的同时，能够将滤光片通带中心波长随角度的漂移量控制在20nm以下。此外，由于IR膜层和AR膜层中设置了第三折射率材料层M，并按照上述布置形式排布，使得本技术滤光片的总膜层厚度有效减小，同时能够改善膜层的附着力。根据本技术的一个方案，本技术提供一种包含本技术滤光片的红外图像传感系统，由于设有本技术的滤光片，在拍摄时可以增透近红外光、截止其他波段的光，从而能够提高最终人脸识别、手势识别的精度。附图说明图1是示意表示根据本技术一种实施方式的IR膜层的结构示图；图2是示意性表示根据技术一种实施方式的AR膜层的结构示图；图3是示意性表示实施例1中IR膜层的光线波长透过率曲线图；图4是示意性表示实施例1中AR膜层的光线波长透过率曲线图；图5是示意性表示实施例2中IR膜层的光线波长透过率曲线图；图6是示意性表示实施例2中AR膜层的光线波长透过率曲线图；图7是示意性表示实施例3中IR膜层的光线波长透过率曲线图；图8是示意性表示实施例3中AR膜层的光线波长透过率曲线图；图9是示意性表示包含本技术滤光片的红外图像传感系统的结构示图。附图中各标号所代表的含义如下：1、玻璃基板。2、IR膜层。3、AR膜层。L、低折射率材料层。M、中折射率材料层。H高折射率材料层。4、光源单元。41、IR光源。42、第一镜头组件。5、接收单元。51、第二镜筒组件。52、滤光片。53、红外图像传感器。6、人脸/手。具体实施方式为了更清楚地说明本技术实施方式或现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滤光片，包括玻璃基板(1)和镀制在所述玻璃基板相对两个表面上的IR膜层(2)和AR膜层(3)，其特征在于，所述IR膜层(2)包括第一折射率材料层、第二折射率材料层和第三折射率材料层，所述第三折射率材料层的折射率大于所述第一折射率材料层折射率，所述第二折射率材料层的折射率大于所述第三折射率材料层的折射率。

【技术特征摘要】
1.一种滤光片，包括玻璃基板(1)和镀制在所述玻璃基板相对两个表面上的IR膜层(2)和AR膜层(3)，其特征在于，所述IR膜层(2)包括第一折射率材料层、第二折射率材料层和第三折射率材料层，所述第三折射率材料层的折射率大于所述第一折射率材料层折射率，所述第二折射率材料层的折射率大于所述第三折射率材料层的折射率。2.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，所述AR膜层(3)包括第一折射率材料层和第二折射率材料层或者包括第一折射率材料层、第二折射率材料层和第三折射率材料层。3.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，沿远离所述玻璃基板(1)的方向，所述IR膜层(2)的最外层和所述AR膜层(3)的最外层均为第一折射率材料层。4.根据权利要求3所述的滤光片，其特征在于，沿着远离所述玻璃基板(1)的方向，所述IR膜层(2)的结构依次为M、(LH)*n、L，其中M表示第三折射率材料层、L表示第一折射率材料层、H表示第二折射率材料层，(LH)*n表示第一折射率材料层和第二折射率材料层交替设置n次，n为大于等于1的整数。5.根据权利要求3所述的滤光片，其特征在于，沿着远离所述玻璃基板(1)的方向，所述IR膜层(2)的结构依次为(LH)*s、L、M、(LH)*p、L，其中M表示第三折射率材料层、L表示第一折射率材料层、H表示第二折射率材料层，(LH)*s表示第一折射率材料层和第二折射率材料层交替设置s次，s为大于等于0的整数，(LH)*p表示第一折射率材料层和第二折射率材料层交替设置p次，p为大于等于1的整数。6.根据权利要求2所述的滤光片，其特征在于，沿着远离所述玻璃基板(1)的方向，所述AR膜层(3)的结构依次为(LH)*q、L，其中，L表示第一折射率材料层、H表示第二折射率材料层，(LH)*q表示第一折射率材料层和第二折射率材料层交替设置q次，q为大于等于1的整数。7.根据权利要求2所述的滤光片，其特征在于，沿着远离所述玻璃基板(1)的方向，所述AR膜层(3)的结构依次为M、(LH)*k、L，其中M表示第三折射率材料层、L表示低折射率材料层、H表示第二折射率材料层，(LH)*k表示第一折射率材料层和第二折射率材料层交替设置k次，k为大于等于1的整数。8.根据权利要求2所述的滤光片，其特征在于，沿着远离所述玻璃基板(1)的方向，所述AR膜层(3)的结构依次为(LH)*i、L、M、(LH)*f、L，其中M表示第三折射率材料层、L表示第一折射率材料层、H表示第二折射率材料层，(LH)*i表示第一折射率材料层和第二折射率材料层交替设置i次，i为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈策，丁维红，肖念恭，陈吉利，
申请(专利权)人：信阳舜宇光学有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41