CN105242339B - 一种四色滤光片 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种四色滤光片，包括蓝宝石基底，所述蓝宝石基底其中一面蒸镀有AR膜层，所述蓝宝石基底相对另一面划分为五个黑色掩膜区和四个滤光膜区，其中，所述五个黑色掩膜区和四个滤光膜区依次交替排列，所述黑色掩膜区为黑铬镀膜层，所述四个滤光膜区分别为蓝色滤光镀膜层、绿色滤光镀膜层、橙色滤光镀膜层和黑色滤光镀膜层。本发明滤光片的四色滤光膜分别为位于不同谱段的通带滤光膜，分别对应四种不同的颜色，其中三种颜色位于可见光谱段，可在白天最大限度还原图像色彩，第四种颜色位于近红外谱段，能够增加CCD的夜间成像能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种四色滤光片，属于CCD光电探测技术领域。
背景技术
近几十年来，CCD器件及其应用技术的研究取得了惊人的进展，被广泛运用在数码摄影、天文学，尤其是光学遥测技术、光学与频谱望远镜和高速摄影技术领域。彩色摄像机CCD对红外光十分敏感，会造成侦测的影像色偏或出现人眼看不到的影像，因此需加一片滤光片，结合CCD接收器，把光线中红外线部分过滤掉，防止CCD影像传感器由于像素间隔而产生的伪色和波纹，改善红外线对CCD成像的影响。
CCD上植入的微小感光物质称作像素，一块CCD上包含的像素越多，其提供的画面分辨率越高。每个像素单元又包含多个子像素，每个子像素具有一种颜色的滤光片，使该子像素显示相应的颜色，形成色彩空间。目前广泛使用的单一滤光片在修整光线和还原图象真实色彩的同时，也滤除了红外线，因此，在夜晚无可见光的情况下，就无法成像。为了解决这一问题，开发出双峰滤光片，这种滤光片虽然成本低廉，也能兼顾白天和晚上的波长吸引，但由于开放了波长频率，而且为了综合考虑白天和晚上的成像效果，滤光片的波形就很难完全适应，白天仍然有一部分红外光干扰图像色彩还原，晚上由于双峰滤光片的过滤作用，使得CCD不能充分利用所有的光线，从而产生雪花点现象，并降低红外成像的清晰度。因此一种多色滤光片的开发很有必要。但目前的多色滤光片由若干有色玻璃设计成串联结构，分别对应相应的子像素，集成于一像素单元上，而多种有色玻璃的串联结构涉及到多次胶黏工序，不易操作。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种四色滤光片，该四色滤光片采用滤光镀膜替代有色玻璃，其（四色滤光片）四色滤光膜分别为位于不同谱段的通带滤光膜，分别对应四种不同的颜色，其中三种颜色位于可见光谱段，可在白天最大限度还原图像色彩，第四种颜色位于近红外谱段，能够增加CCD的夜间成像能力。
发明内容：为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
一种四色滤光片，包括蓝宝石基底，所述蓝宝石基底其中一面蒸镀有AR膜层，所述蓝宝石基底相对另一面划分为五个黑色掩膜区和四个滤光膜区，其中，所述五个黑色掩膜区和四个滤光膜区依次交替排列，所述黑色掩膜区为黑铬镀膜层，所述四个滤光膜区分别为蓝色滤光镀膜层、绿色滤光镀膜层、橙色滤光镀膜层和黑色滤光镀膜层。
其中，所述蓝色滤光镀膜层、绿色滤光镀膜层、橙色滤光镀膜层和黑色滤光镀膜层的膜层虚影宽度均为10μm。
其中，所述蓝色滤光镀膜通带为425nm~475nm，前截止定位波长λ1为425nm，定位误差±10nm，陡度20nm，后截止定位波长λ2为475nm，定位误差±10nm，陡度20nm，λ1~λ2谱段内总透过率T＞85%，截止波段平均反射率R＜1%。
其中，所述绿色滤光镀膜通带为510nm~560nm，前截止定位波长λ1为490nm，定位误差±10nm，陡度20nm，后截止定位波长λ2为550nm，定位误差±10nm，陡度20nm，λ1~λ2谱段内总透过率T＞85%，截止波段平均反射率R＜1%。
其中，所述橙色滤光镀膜通带为590nm~625nm，前截止定位波长λ1为590nm，定位误差±10nm，陡度20nm，后截止定位波长λ2为625nm，定位误差±10nm，陡度20nm，λ1~λ2谱段内总透过率T＞85%，截止波段平均反射率R＜1%。
其中，所述黑色滤光镀膜通带为850nm~1030nm，前截止定位波长λ1为850nm，定位误差±10nm，陡度20nm，后截止定位波长λ2为1030nm，定位误差±10nm，陡度20nm，λ1~λ2谱段内总透过率T＞85%，截止波段平均反射率R＜1%。
有益效果：相比于现有技术，本发明的四色滤光膜分别为位于不同谱段的通带滤光膜，分别对应四种不同的颜色，其中三种颜色位于可见光谱段，可在白天最大限度还原图像色彩，第四种颜色位于近红外谱段，能够增加CCD的夜间成像能力；另外，本发明四色滤光片选用蓝宝石作为基底材料，蓝宝石基底能够吸收部分红外光从而过滤红外线，从而配合CCD传感器起到更好的成像效果；最后，本发明四色滤光片采用滤光镀膜替代有色玻璃，不仅大大简化了多色滤光片的加工程序，易于操作，且滤光膜层与基底的结合度更好。
附图说明
图1为本发明四色滤光片的主视图；
图2为本发明四色滤光片的左视图；
图3为本发明四色滤光片的使用效果图。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
结合图1~3，本发明的四色滤光片，包括蓝宝石基底6，蓝宝石基底6呈条状，选择蓝宝石6作为基底材料，能够吸收部分红外线，避免红外线对CCD成像的影响，蓝宝石基底6其中一面采用真空镀膜的方式蒸镀一层AR膜7，AR膜7在谱段410nm~1050nm内上平均反射率R＜1%，光线可达到99%的穿透率，从而提高CCD的感光度，同时AR膜7位于最外层有利于保护滤光片，滤光片不容易起雾；蓝宝石基底6相对另一面划分为五个黑色掩膜区5和四个滤光膜区，其中，五个黑色掩膜区5和四个滤光膜区依次交替排列，五个黑色掩膜区5和四个滤光膜区紧密相连，且每个区也呈条状，每个黑色掩膜区5均采用真空镀膜的方式蒸镀一层黑铬镀膜（层）5，黑铬镀膜5的平均反射率R＜1%，其反射特性为漫反射，四个滤光膜区分别蒸镀的是蓝色滤光镀膜1、绿色滤光镀膜2、橙色滤光镀膜3和黑色滤光镀膜4，蓝色滤光镀膜1、绿色滤光镀膜2、橙色滤光镀膜3和黑色滤光镀膜4的膜层虚影宽度均为10μm；膜层虚影是指膜层边缘的不均匀区；
其中，蓝色滤光镀膜1的通带为425nm~475nm，前截止定位波长λ1为425nm，定位误差±10nm，陡度20nm，后截止定位波长λ2为475nm，定位误差±10nm，陡度20nm，λ1~λ2谱段内总透过率T＞85%，截止波段平均反射率R＜1%；
其中，绿色滤光镀膜2的通带为510nm~560nm，前截止定位波长λ1为490nm，定位误差±10nm，陡度20nm，后截止定位波长λ2为550nm，定位误差±10nm，陡度20nm，λ1~λ2谱段内总透过率T＞85%，截止波段平均反射率R＜1%；
其中，橙色滤光镀膜3的通带为590nm~625nm，前截止定位波长λ1为590nm，定位误差±10nm，陡度20nm，后截止定位波长λ2为625nm，定位误差±10nm，陡度20nm，λ1~λ2谱段内总透过率T＞85%，截止波段平均反射率R＜1%；
其中，黑色滤光镀膜4的通带为850nm~1030nm，前截止定位波长λ1为850nm，定位误差±10nm，陡度20nm，后截止定位波长λ2为1030nm，定位误差±10nm，陡度20nm，λ1~λ2谱段内总透过率T＞85%，截止波段平均反射率R＜1%，黑色滤光镀膜4通带位于近红外谱段，使得CCD传感器具有夜视功能，即增加CCD的夜间成像能力。
本发明四色滤光片还可根据需要在不同谱段的通带中进行相应选择。
Claims (2)
1.一种四色滤光片，其特征在于：包括蓝宝石基底，所述蓝宝石基底其中一面蒸镀有AR膜层，所述蓝宝石基底相对另一面划分为五个黑色掩膜区和四个滤光膜区，其中，所述五个黑色掩膜区和四个滤光膜区依次交替排列，所述黑色掩膜区为黑铬镀膜层，所述四个滤光膜区分别为蓝色滤光镀膜层、绿色滤光镀膜层、橙色滤光镀膜层和黑色滤光镀膜层；
其中，所述蓝色滤光镀膜通带为425nm～475nm，前截止定位波长λ1为425nm，定位误差±10nm，陡度20nm，后截止定位波长λ2为475nm，定位误差±10nm，陡度20nm，λ1～λ2谱段内总透过率T＞85％，截止波段平均反射率R＜1％；
所述绿色滤光镀膜通带为510nm～560nm，前截止定位波长λ1为490nm，定位误差±10nm，陡度20nm，后截止定位波长λ2为550nm，定位误差±10nm，陡度20nm，λ1～λ2谱段内总透过率T＞85％，截止波段平均反射率R＜1％；
所述橙色滤光镀膜通带为590nm～625nm，前截止定位波长λ1为590nm，定位误差±10nm，陡度20nm，后截止定位波长λ2为625nm，定位误差±10nm，陡度20nm，λ1～λ2谱段内总透过率T＞85％，截止波段平均反射率R＜1％；
所述黑色滤光镀膜通带为850nm～1030nm，前截止定位波长λ1为850nm，定位误差±10nm，陡度20nm，后截止定位波长λ2为1030nm，定位误差±10nm，陡度20nm，λ1～λ2谱段内总透过率T＞85％，截止波段平均反射率R＜1％。
2.根据权利要求1所述的四色滤光片，其特征在于：所述蓝色滤光镀膜层、绿色滤光镀膜层、橙色滤光镀膜层和黑色滤光膜的膜层虚影宽度均为10μm。
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