本发明专利技术公开了一种三通滤波片及其制备方法、生物成像装置和识别系统，该三通滤波片包括吸收基层、第一过滤层及第二过滤层；其中，吸收基层用于吸收第一预设波长的光线；位于所述吸收基层的一侧的第一过滤层，用于透射第二预设波长的光线；位于所述吸收基层的另一侧的第二过滤层，用于截止透射第三预设波长的光线；其中，所述吸收基层包括透明基层及透明基层的一侧或两侧设置的吸收涂层。本发明专利技术实施例中的三通滤波片随入射光角度变化中心截止波长的偏移小，从而实现成像过程中亮度均匀、信噪比高且识别准确率高。本发明专利技术实施例可广泛应用于光学镀膜技术领域。光学镀膜技术领域。光学镀膜技术领域。
【技术实现步骤摘要】
三通滤波片及其制备方法、生物成像装置和识别系统
[0001]本专利技术涉及光学镀膜
，尤其涉及一种三通滤波片及其制备方法、生物成像装置和识别系统。
技术介绍
[0002]三通滤光片具有高峰值透射率和较深的截止，从而有效地抑制了光晕和温漂，可以实现彩色影像的捕捉及人脸、虹膜双识别的应用。
[0003]对于生物识别摄像机而言，其设备本身在安装后呈固定状态，但由于被拍摄目标是随机进入到拍摄视野范围内，故被拍摄物所发出的光源与摄像机的镜头中内的滤光片之间形成的入射角会发生变化。三通滤光片随着入射光角度变化中心截止波长的偏移越小，光学性能越好；其中，中心截止波长指滤光片的光谱透过率曲线中，光透过率为50％时对应的光线的波长。传统白玻璃基材三通滤光片的通带的中心截止波长会随着入射角的变化而出现较大的偏移，导致在成像过程中出现中心与角落的色彩之间亮度不均匀、信噪比低和生物识别准确率不佳等问题。传统白玻璃基材具体偏移，如图17所示，当光线的入射角度为0～30
°
时，可见光波段T50％偏移量>20nm，近红外光波段最左边T50％偏移量>30nm；当光线的入射角度为0～45
°
时，可见光波段T50％偏移量>50nm；当光线的入射角度为0～60
°
时，可见光波段T50％偏移量>80nm。为了减小中心波长的偏移，可以增加通带的带宽，以使在所需的入射角度范围内的目标波长的光线都在滤光片的通带内；但是，这样的设计会是透射的环境光增加，从而降低信噪比。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术实施例的目的是提供一种三通滤波片及其制备方法、生物成像装置和识别系统，该三通滤波片随入射光角度变化中心截止波长的偏移小，从而实现成像过程中亮度均匀、信噪比高且识别准确率高。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种三通滤波片，包括：
[0006]吸收基层，用于吸收第一预设波长的光线；
[0007]位于所述吸收基层的一侧的第一过滤层，用于透射第二预设波长的光线；
[0008]位于所述吸收基层的另一侧的第二过滤层，用于截止透射第三预设波长的光线；
[0009]其中，所述吸收基层包括透明基层及透明基层的一侧或两侧设置的吸收涂层。
[0010]可选地，当所述透明基层的一侧设置有吸收涂层A，所述吸收涂层A的组分包括环戊酮、聚乙烯醇缩乙醛、高氯酸盐和甲苯二异氰酸酯，其中，所述环戊酮的质量比例为70～90％，所述聚乙烯醇缩乙醛的质量比例为10～30％，所述高氯酸盐的质量比例为0～0.1％，所述甲苯二异氰酸酯的质量比例为1～6％。
[0011]可选地，所述吸收涂层A吸收所述第一预设波长的范围包括380nm～830nm。
[0012]可选地，当所述透明基层的另一侧设置有吸收涂层B，所述吸收涂层B的组分包括酚醛环氧树脂、脂环族环氧树脂、丙二醇甲醚醋酸酯及四氢呋喃，其中，所述酚醛环氧树脂
的质量比例为30～50％，所述脂环族环氧树脂质量比例为30～50％，所述丙二醇甲醚醋酸酯的质量比例为5～13％，所述四氢呋喃的质量比例为5～15％。
[0013]可选地，所述吸收涂层B吸收所述第一预设波长的范围包括380nm～780nm。
[0014]可选地，所述吸收涂层的厚度为0.30μm～10.0μm。
[0015]可选地，所述透明基层的材料包括玻璃、亚克力板或薄膜中的任一种，所述透明基层的厚度为0.1～5.0mm。
[0016]可选地，所述第一过滤层及所述第二过滤层均由第一折射率材料层和第二折射率材料层交替堆叠构成。
[0017]可选地，所述第一折射率材料层由五氧化三钛、二氧化钛、二氧化锆、五氧化二钽、五氧化二铌或钛酸镧中的至少一种构成。
[0018]可选地，所述第二折射率材料层由二氧化硅、氟化镁或三氧化二铝中的至少一种构成。
[0019]可选地，所述第一过滤层由五氧化三钛层和二氧化硅层交替堆叠构成，所述五氧化三钛层和所述二氧化硅层的总层数为2～14层，每个所述五氧化三钛层的单层厚度为1～160nm，每个所述二氧化硅层的单层厚度为5～200nm。
[0020]可选地，所述第二过滤层由第二五氧化三钛层和第二二氧化硅层交替堆叠构成，所述第二五氧化三钛层和所述第二二氧化硅层的总层数为50～200层，每个所述第二五氧化三钛层的单层厚度为1～600nm，每个所述第二二氧化硅层的单层厚度为1～400nm。
[0021]可选地，所述第一过滤层由五氧化三钛层和二氧化硅层交替堆叠构成，所述五氧化三钛层和所述二氧化硅层的总层数为10～40层，每个所述五氧化三钛层的单层厚度为1～100nm，每个所述二氧化硅层的单层厚度为1～260nm。
[0022]可选地，所述第二过滤层由第二五氧化三钛层和第二二氧化硅层交替堆叠构成，所述第二五氧化三钛层和所述第二二氧化硅层的总层数为50～200层，每个所述第二五氧化三钛层的单层厚度为1～600nm，每个所述第二二氧化硅层的单层厚度为1～400nm。
[0023]可选地，所述第二预设波长的范围包括420～650nm、820～880nm或930～990nm。
[0024]可选地，所述第三预设波长的范围包括350～410nm、700～800nm、890～920nm或1000
‑
1100nm。
[0025]第二方面，本专利技术实施例提供了一种三通滤波片的制备方法，包括步骤：
[0026]通过离心旋转方式在透明基层一侧或两侧表面涂覆吸收层制备吸收基层；
[0027]通过真空沉积方式在所述吸收基层的两侧分别镀制第一过滤层和第二过滤层得到如第一方面实施例所述的三通滤波片。
[0028]第三方面，本专利技术实施例提供了一种生物成像装置，包括：光学镜头、图像传感器、影像信号处理器及如第一方面实施例所述的三通滤波片；
[0029]光信号依次通过所述光学镜头和所述三通滤光片后，被所述图像传感器读取，然后传输至所述影像信号处理器进行处理；
[0030]所述图像传感器包括RGB+IR图像传感器，用于获取所述三通滤光片透过的光以得到光图像数组；
[0031]所述影像信号处理器，用于在不需要红外信号时，将所述光图像数组中的红外信号滤除；当需要特定红外信号时，保留所述光图像数组中的特定红外信号。
[0032]第四方面，本专利技术实施例提供了一种生物识别系统，包括：RGB+IR图像传感器、数据分离单元、识别单元、显示单元及如第一方面实施例所述的三通滤波片；
[0033]RGB+IR图像传感器，用于获取所述三通滤光片透过的光以得到光图像数组；
[0034]数据分离单元，用于分离所述光图像数组中的黑白图像数据流和RGB图像数据流；
[0035]识别单元，用于利用所述黑白图像数据流进行生物识别；
[0036]显示单元，用于处理所述RGB图像数本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种三通滤波片，其特征在于，包括：吸收基层，用于吸收第一预设波长的光线；位于所述吸收基层的一侧的第一过滤层，用于透射第二预设波长的光线；位于所述吸收基层的另一侧的第二过滤层，用于截止透射第三预设波长的光线；其中，所述吸收基层包括透明基层及透明基层的一侧或两侧设置的吸收涂层。2.根据权利要求1所述的三通滤波片，其特征在于，当所述透明基层的一侧设置有吸收涂层A，所述吸收涂层A的组分包括环戊酮、聚乙烯醇缩乙醛、高氯酸盐和甲苯二异氰酸酯，其中，所述环戊酮的质量比例为70～90％，所述聚乙烯醇缩乙醛的质量比例为10～30％，所述高氯酸盐的质量比例为0～0.1％，所述甲苯二异氰酸酯的质量比例为1～6％。3.根据权利要求2所述的三通滤波片，其特征在于，所述吸收涂层A吸收所述第一预设波长的范围包括380nm～830nm。4.根据权利要求2所述的三通滤波片，其特征在于，当所述透明基层的另一侧设置有吸收涂层B，所述吸收涂层B的组分包括酚醛环氧树脂、脂环族环氧树脂、丙二醇甲醚醋酸酯及四氢呋喃，其中，所述酚醛环氧树脂的质量比例为30～50％，所述脂环族环氧树脂质量比例为30～50％，所述丙二醇甲醚醋酸酯的质量比例为5～13％，所述四氢呋喃的质量比例为5～15％。5.根据权利要求4所述的三通滤波片，其特征在于，所述吸收涂层B吸收所述第一预设波长的范围包括380nm～780nm。6.根据权利要求1所述的三通滤波片，其特征在于，所述吸收涂层的厚度为0.30μm～10.0μm。7.根据权利要求1所述的三通滤波片，其特征在于，所述透明基层的材料包括玻璃、亚克力板或薄膜中的任一种，所述透明基层的厚度为0.1～5.0mm。8.根据权利要求1所述的三通滤波片，其特征在于，所述第一过滤层及所述第二过滤层均由第一折射率材料层和第二折射率材料层交替堆叠构成。9.根据权利要求8所述的三通滤波片，其特征在于，所述第一折射率材料层由五氧化三钛、二氧化钛、二氧化锆、五氧化二钽、五氧化二铌或钛酸镧中的至少一种构成。10.根据权利要求9所述的三通滤波片，其特征在于，所述第二折射率材料层由二氧化硅、氟化镁或三氧化二铝中的至少一种构成。11.根据权利要求10所述的三通滤波片，其特征在于，所述第一过滤层由五氧化三钛层和二氧化硅层交替堆叠构成，所述五氧化三钛层和所述二氧化硅层的总层数为2～14层，每个所述五氧化三钛层的单层厚度为1～160nm，每个所述二氧化硅层的单层厚度为5～200nm。12.根据权利要求11所述的三通滤波片，其特征在于，所述第二过滤层由第二五氧化三钛层和第二二氧化硅层交替堆叠构成，所述第二五氧化三钛...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈信源，何伟峰，
申请(专利权)人：广州市佳禾光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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