[实用新型]吸收式近红外线滤光片及影像感测器

说明书

本实用新型公开一种吸收式近红外线滤光片及影像感测器，该吸收式近红外线滤光片包括：第一多层膜结构；第二多层膜结构；滤光介质，其位于该第一多层膜结构和该第二多层膜结构之间，且该滤光介质具有相对的第一表面及第二表面；至少一红外线吸收有机层，其位于该第一多层膜结构和该第二多层膜结构之间；以及至少一紫外线吸收有机层，其位于该第一多层膜结构和该第二多层膜结构之间。本实用新型的吸收式近红外线滤光片可有效改善色差问题，更能解决因反射造成红外光鬼影的问题。

技术领域

本实用新型有关于一种光学元件，尤指关于一种可应用于影像感测器的吸收式近红外线滤光片。

背景技术

一般人眼可感受的可见光波长范围约在400nm至700nm之间。不可见光包含波长介于700nm至1200nm间的红外线，以及波长在100nm至400nm间的紫外线。红外线对人类的视觉颜色不产生影响，但对于摄影装置如摄影机、照相机或手机相机而言则非如此。一般摄影镜头是在一镜头座内部设置多个光学镜片、滤光片及影像感测元件，例如：电荷耦合装置(CCD)或互补式金属氧化半导体(CMOS)，影像感测元件敏感度高，对光波的感应范围为波长400nm 至1200nm，可捕捉到不可见光中的红外线。为避免红外线影响画面的呈现，则须在影像感测元件前加装滤光片或滤镜以阻隔红外线进入影像感测元件，以修正影像的色偏现象。目前现有技术的滤光片包括反射式滤光片及吸收式滤光片。

如图2A所示的反射式红外线滤光片2，包括透明介质20，例如玻璃、亚克力(PMMA)及石英，以及形成于该透明介质20相对两表面上的第一镀膜22 及第二镀膜24。由于一般玻璃对入射光的穿透率(T％)高达90％以上。因此，镀膜用以反射波长为700nm至1200nm的红外线。然而，随着数码影像产品尺寸愈来越轻、薄、短、小，影像感测元件或光学系统接收的光源入射角则会因此放大，当入射角变大时，反射式红外线滤光片的50％穿透率(中心波长，或称T50波长)将产生大的偏移量，超出影像感测元件的白平衡极限，以致发生色偏问题，无法应用于500万画素以上的镜头。

具体而言，该反射式滤光片应用于影像感测器时，因入射角较小的光(如入射角为0度)会入射到影像感测元件的中央部分，入射角较大的光(如入射角为30度)会入射到影像感测元件的周围部分。因此，影像感测元件其受光面位置的不同，入射光的分光通过率曲线特性也会跟着改变，使得在图像中央部分与周围部分产生色调不同的现象，也就是色偏的问题。如图2B所示，一般反射式滤光片上的镀膜的T50波长为650nm(入射角0度)，在入射角0度至30 度时会有向短波长偏移30nm的偏差值。由于在红光范围的色偏已相当严重，倘若镀膜的T50波长又往长波长移动，更将使得红外光波段的鬼影无法消除。

举例而言，如图2C所示，当入射光L入射该反射式红外线滤光片2之后，因为反射式红外线滤光片2无法将全部的红外线反射，部份红外线T仍会穿过该反射式红外线滤光片2，使得影像感测元件200感测到红外线，且该红外线 T在该反射式红外线滤光片2和影像感测元件200之间反复地反射，形成的影像将产生炫光及鬼影。因此，反射式滤光片的镀膜的T50波长无法往长波长移动，却又造成红光波的色偏问题。

为改善反射式滤光片的缺点，吸收式红外线滤光片则改采用蓝玻璃作为滤光介质。如中国台湾TW200920709发明专利及TW201200485发明专利所揭露者，蓝玻璃本身材质具有对红光波长吸收、穿透率较低的特性。如图3A所示，吸收式红外线滤光片包括吸收式红外线滤光介质30及形成于相对两表面上的第一镀膜32及相对应的第二镀膜34。吸收式红外线滤光片在不同角度(0度及 30度)的分光穿透率(T％)曲线如图3B所示，其在T50波长的入射角0度至30 度时的色偏减少。然而，在红外线(650nm至700nm范围)及紫外线波段，仅通过镀膜仍无法有效改善该吸收式红外线滤光片入射角0度至30度时的色偏。

因此，如何避免影像感测元件成像时产生鬼影及多角度色偏等问题，以令红外线及紫外线波段入射角0度至30度时的色偏降低，而得到色彩更饱和且降低色差的影像，实为当前要解决的目标。

实用新型内容