[实用新型]一种光学滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于数码摄像的滤波器领域，特别涉及一种主要应用于卡片式数码相机、手机摄像头和监控摄像等影像采集系统的低应力塑料光学滤波器。

背景技术

用于数码影像技术的图像传感器CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)和图像传感器CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体元件)，是一种离散像素的光电探测器。根据奈奎斯特定理，一个图像传感器能够分辨的最高空间频率等于它的空间采样频率的一半，这个频率称为奈奎斯特极限频率。用图像传感器CCD和图像传感器CMOS摄像获取目标图像时，当抽样图像超过系统的奈奎斯特极限频率时，图像传感器中的高频谐波会和基频造成叠栅效应，产生莫尔条纹，这时图像将产生周期性的频谱交叠，甚至出现彩色条纹，严重影响图像清晰度，因此必须采取措施消除这种空间高频谐波引起的图像干扰，为了消除这种空间高频谐波引起的图像干扰，光学滤波器就这样应运而生。光学滤波器能抑制图像传感器CCD以及图像传感器CMOS光敏面上光学图像的频谱混叠，提高成像质量。

现用光学滤波器包括基片以及光学薄膜，光学薄膜为设置在基片一侧的减反射膜以及设置在基片另一侧的隔红外-紫外滤光膜，通常采用一种特殊的蓝玻璃作为基片，这种蓝玻璃基片的特点是：透射-截止过渡区中透射率T＝50％的波长为650±10nm，且这个波长不会因目标图像的光线入射角变化而产生任何移动，因而能获得彩色均匀的图像。蓝玻璃基片的两个表面上通常分别镀上减反射膜和隔红外-紫外滤光膜以构成光学滤波器。这种采用蓝玻璃的光学滤波器的优点是：1).由于蓝玻璃基片厚度需0.5mm左右才能得到勉强符合要求的透射-截止过渡区陡度，基片比较厚，因而薄膜应力造成的蓝玻璃基片变形很小；2).由于蓝玻璃基片和光学薄膜都是无机材料，因而蓝玻璃基片和光学薄膜之间具有优良的附着力。但是它的缺点很明显：首先是这种蓝玻璃基片迄今只有日本独家能供，由于供不应求，价格昂贵，而且重量重、体积大；其次是这种蓝玻璃的机械、化学性能较差，镀膜后切割成小片时极易破碎、腐蚀，制造成品率低下；更有甚者，由于这种采用蓝玻璃的光学滤波器直接贴在图像传感器CCD或图像传感器CMOS前，因而，这种光学滤波器的厚度容易造成不可忽视的像差。

由于蓝塑料同样可获得与蓝玻璃相似的透射-截止过渡区中透射率T＝50％的波长650±10nm，且这个波长不随目标图像的光线入射角变化而产生移动，因而同样能获得彩色均匀的图像效果。将基片从蓝玻璃基片换为蓝塑料基片后，较薄的蓝塑料基片就可以具有足够陡度的透射-截止过渡区，但是整体上存在两个新问题：蓝塑料基片做薄后易变形以及蓝塑料基片与光学薄膜之间的附着性需要进一步提高，若这两个新问题得到妥善解决，则该光学滤波器不仅可以降低价格、减小体积和重量，而且因采用蓝塑料的光学滤波器厚度减薄、像差减小而产生比采用蓝玻璃的光学滤波器更佳的图像效果。

实用新型内容

为克服上述问题，本实用新型提供了一种光学滤波器，采用蓝塑料基片取代蓝玻璃基片，能够降低生产成本、减轻产品重量、减小产品体积以及提高产品的成品率。

一种光学滤波器，包括基片以及设置在所述基片两侧的光学膜，所述基片为蓝塑料基片。

作为优选，所述蓝塑料基片的厚度为0.05mm～0.2mm，上述厚度的蓝塑料基片具有足够陡度的透射-截止过渡区，且因厚度比蓝玻璃基片薄得多，球差、色差等像差可大大减小，图像质量可显著提高。进一步优选，所述蓝塑料基片的厚度为0.08mm～0.12mm，在降低基片厚度的同时保持具有足够陡度的透射-截止过渡区，进而提高图像质量。更进一步优选，所述蓝塑料基片的厚度为0.1mm，采用日本JSR生产的型号为FLXL100AA的蓝塑料基片。