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第IR膜层和第二IR膜层，沿着远离所述玻璃基板的方向，所述第一IR膜层包括交替镀制第一低折射率材料层和第一高折射率材料层，所述第二IR膜层包括交替镀制的第二低折射率材料层和第二高折射率材料层；所述第一IR膜层的最外层为第一低折射率材料层，所述第二IR膜层的最外层为第二低折射率材料层。本实用新型专利技术的滤光片在保证近红外光具有高透过率的情况下，能够有效地提升膜层的耐磨性能，同时降低滤光片通带中心波长随入射角度变化的漂移量。

A filter and an infrared image sensing system containing the filter

The utility model relates to a filter and an infrared image sensing system containing the filter. The filter comprises a glass substrate and an IR film layer and a second IR film layer plated on the opposite two surfaces of the glass substrate. The first IR film layer comprises a first low refractive index material layer and a first high refractive index material layer alternately plated along the direction away from the glass substrate. The second IR film includes alternately plated second low refractive index material layer and second high refractive index material layer; the outermost layer of the first IR film is the first low refractive index material layer, and the outermost layer of the second IR film is the second low refractive index material layer. The filter of the utility model can effectively improve the wear resistance of the film layer under the condition that the near infrared light has high transmittance, and at the same time reduce the drift of the center wavelength of the pass band of the filter varying with the incident angle.

【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，并且膜系通带中心随角度的漂移量较大，同时存在膜系膜层耐磨性差的问题，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高耐磨性的滤光片及包含该滤光片的红外图像传感系统，解决现有滤光片通带中心波长随角度漂移量大的问题。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第一IR膜层和第二IR膜层，沿着远离所述玻璃基板的方向，所述第一IR膜层包括交替镀制的第一低折射率材料层和第一高折射率材料层，所述第二IR膜层包括交替镀制的第二低折射率材料层和第二高折射率材料层；所述第一IR膜层的最外层为第一低折射率材料层，所述第二IR膜层的最外层为第二低折射率材料层。根据本技术的一个方面，在800-1200nm范围内，所述第一IR膜层和所述第二IR膜层均具有一个通带波段、两个过渡波段和两个截止波段，所述通带波段位于两个所述截止波段之间，所述过渡波段位于所述通带波段与所述截止波段之间；所述通带波段具有中心波长，且在入射角度从0°改变至30°的范围内，所述通带波段的中心波长漂移量介于7nm至13nm之间。根据本技术的一个方面，在入射角度从20°改变至30°的范围内，入射角度每变化1°，所述通带波段的中心波长的漂移量小于5nm。根据本技术的一个方面，所述通带波段的透过率大于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，相邻的所述第一低折射率材料层与第一高折射率材料层的物理厚度的比值在0.01至100范围内；相邻的所述第二低折射率材料层与所述第二高折射率材料层的物理厚度的比值在0.01至100范围内。根据本技术的一个方面，在800nm至1200nm范围内，所述第一低折射率材料层和所述第二低折射率材料层的折射率均小于3，所述第一高折射率材料层和所述第二高折射率材料层的折射率均大于3。根据本技术的一个方面，所述第一低折射率材料层和所述第二低折射率材料层的材料选自SiO2、SiN、Si2N、Si2N3、Si3N4中的一种或多种。根据本技术的一个方面，所述第一高折射率材料层和所述第二高折射率材料层均为氢化硅层，在800nm至1200nm波长范围内的消光系数小于0.002，在85nm处的折射率大于3.6，在940nm处的折射率大于3.55。根据本技术的一个方面，所述氢化硅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，所述第一IR膜层与所述第二IR膜层的总厚度小于8微米。根据本技术的一个方面，所述滤光片的半高全宽值小于114nm。本技术还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。根据本技术的一种方案，在保证本技术的滤光片对近红外光具有高透过率的前提下，能极大地降低滤光片通带中心波长随入射角度改变的漂移量，提升了滤光片过渡区的陡度，从而提高了成像质量，进一步提高人脸识别、手势识别系统中信噪比，降低了膜层总厚度和镀膜总时间，降低了生产成本，为终端客户节约了使用成本。根据本技术的一种方案，将第一IR膜层靠近玻璃基板的一侧和最外层设置为第一低折射率材料层、将第二IR膜层靠近玻璃基板的一侧和最外侧设置为第二低折射率膜层，有利于第一IR膜层和第二IR膜层的附着力，保证第一IR膜层和第二IR膜层与玻璃基板的牢固性，并且其硬度高，耐磨性好，抗腐蚀性强，从而有利于保证本技术的第一IR膜层和第二IR膜层的结构稳定，以及提高第一IR膜层和第二IR膜层的使用寿命，进一步提高了本技术的滤光片的使用寿命。同时，本技术的滤光片的厚度小，有利于节约本技术的生产成本。附图说明图1是示意表示根据本技术一种实施方式的第一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第二IR膜层的结构示图；图3是示意性表示实施例1中第一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中第二IR膜层的光线波长透过率曲线图；图5是示意性表示实施例1中滤光片的光线波长透过率曲线图；图6是示意性表示实施例2中第一IR膜层的光线波长透过率曲线图；图7是示意性表示实施例2中第二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2中滤光片的光线波长透过率曲线图；图9是示意性表示实施例3中第一IR膜层的光线波长透过率曲线图；图10是示意性表示实施例3中第二IR膜层的光线波长透过率曲线图；图11是示意性表示实施例3中滤光片的光线波长透过率曲线图；图12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、第一IR膜层；3、第二IR膜层；21、第一低折射率材料层；22、第一高折射率材料层；31第二低折射率材料层；32、第二高折射率材料层；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有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在针对本技术的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本技术的限制。下面结合附图和具体实施方式对本技术作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本技术的实施方式并不因此限定于以下实施方式。图1是示意性表示根据本技术一种实施方式的第一IR膜层的结构示图。图2是示意性表示根据本技术的一种实施方式中的第二IR膜层的结构示图。结合图1和图2所示，本技术的滤光片包括玻璃基板1、第一IR膜层2和第二IR膜层3。本技术的玻璃基板1可以采用D263T或者AF32，第一IR膜层2和第二IR膜层3分别镀制在玻璃基板1相对的两个表面上，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(1)相对两个表面上的第一IR膜层(2)和第二IR膜层(3)，其特征在于，沿着远离所述玻璃基板(1)的方向，所述第一IR膜层(2)包括交替镀制第一低折射率材料层(21)和第一高折射率材料层(22)，所述第二IR膜层(3)包括交替镀制的第二低折射率材料层(31)和第二高折射率材料层(32)；所述第一IR膜层(2)的最外层为第一低折射率材料层(21)，所述第二IR膜层(3)的最外层为第二低折射率材料层(31)。

【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(1)相对两个表面上的第一IR膜层(2)和第二IR膜层(3)，其特征在于，沿着远离所述玻璃基板(1)的方向，所述第一IR膜层(2)包括交替镀制第一低折射率材料层(21)和第一高折射率材料层(22)，所述第二IR膜层(3)包括交替镀制的第二低折射率材料层(31)和第二高折射率材料层(32)；所述第一IR膜层(2)的最外层为第一低折射率材料层(21)，所述第二IR膜层(3)的最外层为第二低折射率材料层(31)。2.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，在800-1200nm范围内，所述第一IR膜层(2)和所述第二IR膜层(3)均具有一个通带波段、两个过渡波段和两个截止波段，所述通带波段位于两个所述截止波段之间，所述过渡波段位于所述通带波段与所述截止波段之间；所述通带波段具有中心波长，且在入射角从0°改变至30°的范围内，所述通带波段的中心波长漂移量介于7nm至13nm之间。3.根据权利要求2所述的滤光片，其特征在于，在入射角度从20°改变至30°的范围内，入射角每变化1°，所述通带波段的中心波长的漂移量小于5nm。4.根据权利要求2或3所述的滤光片，其特征在于，所述通带波段的透过率大于90％，所述截止波段的透过率小于0.1％。5.根据权利要求1所述的滤光片，其特征在于，相邻的所述第一低折射率材料层(21)与所述第一高折射率材料层(22)的物理厚度的比值在0.01至100范围内；相邻的所述第二低折射率材料层(31)与所述第二高折射率材料层(32)的物理厚度的比值在0...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁维红，方叶庆，陈策，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