[发明专利]日夜两用型的光学低通滤波器及其制造方法

说明书

本发明公开了一种日夜两用型的光学低通滤波器，在无碱光学玻璃Ⅰ(1)的上表面依次涂布金属离子着色聚合膜(3)和增透硬化膜(4)，在无碱光学玻璃Ⅱ(2)的下表面涂布电介质多层膜(5)，无碱光学玻璃Ⅰ(1)的下表面和无碱光学玻璃Ⅱ(2)的上表面通过光学胶合膜(6)相连，从而形成日夜两用型的光学低通滤波器。本发明还同时公开了该日夜两用型的光学低通滤波器的制备方法。

技术领域

本发明涉及一种光学滤波片及其制造方法，具体涉及一种能够不使用切换装置，并使影像呈现的色彩复合人眼感受，从而实现摄像机日夜两用的光学低通滤波器的制造方法。

背景技术

近几十年来，摄影、安防监视系统技术在日常生活中的应用日益广泛，无论是数码相机(DSC)、数码摄像机(DVC)还是摄像监视头，这些与数码摄影相关的产品都需要采用阵列式光电成像器件CCD和CMOS。而CCD和CMOS这些固体图像传感器读取影像均采用非连续性取像方式，当它们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，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 LowPass Filter OLPF)来降低CCD或CMOS光敏面上光学图像的频带宽度，从以减少频谱混淆。

光学低通滤波器通常是采用双折射片，将栅格状的一束透射光分成两束光，这两束光叠加后微量改变透射光的空间分布，从而改变入射光书的偏振状态，形成差频的目标频率，达到减弱或者消除低频干扰条纹的目的。然而数位取像时由于CCD和CMOS传感器通常是由紫外光至近红外光波段感应，成像颜色与人眼所见不同，所以必须透过红外滤光片来剔除人眼无法检测的红外光部分，并调整人眼对可见光范围内对颜色的反应，蓝玻璃因为不能穿透800-1000nm波段的红外光，能够让人看到适合于人眼的饱和色彩，所以被摄像机行业使用者所喜爱。

但由于蓝玻璃不能穿透波长在800-1000nm的近红外光，使得摄像机在夜间的成像效果很差，所以无法用于在夜间的监视使用。目前照相机、安防业大多采用白天使用不能透过红外蓝玻璃如CM500S系列，夜间使用白玻璃，并通过切换装置在昼夜交替时对滤光片进行来回切换，但是由于使用环境的恶劣和切换装置的寿命损耗，常常会导致整个监视系统出故障。专利CN203164462U公开了一种通过低折射率的二氧化硅膜与高折射率的二氧化钛膜多次交替叠加组成的日夜两用型的滤光片，专利CN201133963公布了一种使用四片聚焦透镜的具红外夜视功能的日夜两用型定焦镜头。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种日夜两用型的光学低通滤波器及其制造方法，该光学低通滤波器同时具有可见和红外两个透射带，无需切换装置就能实现摄像机的日夜两用。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种日夜两用型的光学低通滤波器，在无碱光学玻璃Ⅰ的上表面依次涂布金属离子着色聚合膜和增透硬化膜，在无碱光学玻璃Ⅱ的下表面涂布电介质多层膜，无碱光学玻璃Ⅰ的下表面和无碱光学玻璃Ⅱ的上表面通过光学胶合膜相连，从而形成日夜两用型的光学低通滤波器。

本发明还同时提供了上述日夜两用型的光学低通滤波器的制造方法：

所述金属离子着色膜由含有钴离子的硼酸溶液涂布而得，金属离子着色膜的厚度为0.7～0.8μm；

含有钴离子的硼酸溶液由0.3～0.6mol/L硫酸钴、0.8～1.2mol/L的硼酸以及作为余量的水组成。

作为本发明的日夜两用型的光学低通滤波器的制造方法的改进：在无碱光学玻璃Ⅰ的上表面旋涂含有钴离子的硼酸溶液，然后于90℃～110℃烘干60±5min，旋涂的转速为300～1000r/min。

该金属离子着色聚合膜对620nm附近光具有吸收特性。