CN107991727A - 一种水晶涂布式近红外低通滤波器及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种水晶涂布式近红外低通滤波器及制造方法，本发明以正丙醇、N,N‑二甲基甲酰胺、乙二醇乙醚、丙烯酸酯共聚物、酞菁铜磺酸、酞菁镁、钒氧萘酞菁、亚麻油、乙氧基胺、硅烷偶联剂KH570制备红外吸收油墨；一种水晶涂布式光学低通滤波器包括套筒、设置在套筒内的镜片、设置在套筒与镜片之间的胶合层，所述镜片包括防尘膜、红外截止膜、油墨层、水晶片一、水晶片二、水晶片三、增透膜，所述油墨层设置在水晶片一与水晶片二之间，所述水晶片三设置在水晶片二的下端，所述增透膜设置在水晶片三的下端，所述红外截止膜设置在水晶片一的上端，所述防尘膜设置在红外截止膜的上端。本发明解决了油墨层容易脱落的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种水晶涂布式近红外低通滤波器及制造方法。
背景技术
光学低通滤波器大都是由两块或者多块石英晶体薄板构成的，放在CCD传感器的前面。目标图像信息的光束经过OLPF后产生双折射，根据CCD像素尺寸的大小和总感光面积计算出抽样截止频率，同时也可以计算出o光和e光分开的距离，改变入射光束将会形成差频的目标频率，达到减弱或消除低频干扰条纹的目的，特别是彩色CCD出现伪彩色干扰条纹的目的。
另外，在使用CCD或CMOS图像传感器拍摄彩色景物时，由于它们对颜色的反应与人眼不同，所以必须将它们能检测到而人眼无法检测的红外线部分除去，同时调整可见光范围内对颜色的反应，使影像呈现的色彩符合人眼的感觉。因此，一般在OLPF晶片中间加上一片红外吸收玻璃，能获得极佳的效果。然而与此同时也增加了产品厚度。现有技术中出现一种水晶涂布式近红外低通滤波器，通过在水晶片表面涂布油墨，达到了类似于红外吸收玻璃的效果，同时在拥有水晶自身特性的基础上，相较于传统使用红外吸收玻璃的OLPF，既降低了产品的厚度，又可以大大改善了传统红外吸收玻璃易脆、抗跌落性差的情况，但油墨在水晶表面的附着性能差，容易脱落。
发明内容
本发明提供一种水晶涂布式近红外低通滤波器及其制造方法，制备出针对水晶附着性良好的油墨，并将油墨层设置在水晶片层之间解决油墨层容易脱落的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种水晶涂布式近红外低通滤波器，包括套筒、设置在套筒内的镜片、设置在套筒与镜片之间的胶合层，所述镜片包括防尘膜、红外截止膜、油墨层、水晶片一、水晶片二、水晶片三、增透膜，所述油墨层设置在水晶片一与水晶片二之间，所述水晶片三设置在水晶片二的下端，所述增透膜设置在水晶片三的下端，所述红外截止膜设置在水晶片一的上端，所述防尘膜设置在红外截止膜的上端。
进一步地，为更好地实现本发明，所述套筒设有玻璃纤维内衬，所述胶合层由紫外线胶水制成。
进一步地，为更好地实现本发明，所述水晶片二的光轴与上表面平行，水晶片一的光轴与水晶片二的光轴夹角为45°，水晶片一的光轴与水晶片三的光轴的夹角为90°。
进一步地，为更好地实现本发明，所述套筒的高度不小于镜片的厚度。
一种水晶涂布式近红外低通滤波器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.按重量份数计，将10~13份正丙醇、52~61份N,N-二甲基甲酰胺、33~38份乙二醇乙醚混合得到溶剂，再将3~5份酞菁铜磺酸、2~3份酞菁镁、2~3份钒氧萘酞菁加入溶剂中，超声分散后加入0.2~0.3份乙氧基胺，在50~55℃下以1200~1500rpm的转速持续搅拌，搅拌10~15min后得到红外吸收溶液；
S2.按重量份数计，将加入16~19份丙烯酸酯共聚物加入S1中制备的红外吸收溶液中，在常温下以1500~2000rpm的转速混合，然后通氮气20min，再加入0.13~0.15份硅烷偶联剂KH570，以60~62℃加热25~30min，然后降温至常温得到红外吸收油墨；
S3.将S2中制备的红外吸收油墨涂覆在水晶片二上端，在水晶片一上端镀红外截止膜，在水晶片三下端镀增透膜，然后组装成镜片，再以用紫外线胶水将镜片固定在镜筒内。
进一步地，所述丙烯酸酯共聚物的制备方法包括以下步骤：按重量份数计，将3份丙烯酸、1~1.5份甲基丙烯酸甲酯、6~8份丙烯酸正丁酯、4~6份甲基丙烯酸正丁酯、0.88份Tween-80、1.12份Span-60加入50份蒸馏水中搅拌乳化60~90min，混合均匀后加入0.12~0.14份过氧化二苯甲酰，再以90~93℃加热3~6h，冷却干燥得到丙烯酸酯共聚物。
进一步地，所述搅拌乳化的转速为1300~1500rpm。
本发明的有益效果：
传统的水晶片层之间通过紫外线胶水胶合，但是紫外线胶水的存在一定程度上影响了近红外低通滤波器的光通量，本发明将油墨层设置在水晶片一与水晶片二之间，以夹固的方式避免油墨层，不仅解决了油墨层的附着问题，而且避免油墨层与空气接触，防止粉尘污染的同时还能延长油墨层的寿命。
本发明以酞菁铜磺酸、酞菁镁和钒氧萘酞菁为红外吸收材料，均匀分散在溶剂中，然后再以丙烯酸树脂固定，传统的丙烯酸树脂附着在水晶表面的性能差，容易脱落，本发明以硅烷偶联剂KH570改性丙烯酸树脂，强化丙烯酸树脂的粘性，以增强油墨的附着性能。本发明制备的丙烯酸树脂以丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯和甲基丙烯酸正丁酯为单体制备，丙烯酸能够强化丙烯酸酯共聚物与氧化硅之间的结合能力。本发明制备的红外吸收油墨具有红外吸收效果好，油墨涂层均匀且附着效果好。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的俯视图。
图中符号说明：套筒1，镜片2，胶合层3，防尘膜4，红外截止膜5，油墨层6，水晶片一7，水晶片二8，水晶片三9，增透膜10。
具体实施方式
参照附图对本发明具体实施例做进一步说明。
实施例1
一种水晶用红外吸收油墨的制备方法，包括以下步骤：
S1.按重量份数计，将13份正丙醇、52份N,N-二甲基甲酰胺、35份乙二醇乙醚混合得到溶剂，再将5份酞菁铜磺酸、2份酞菁镁、2.5份钒氧萘酞菁加入溶剂中，超声分散后加入0.3份乙氧基胺，在50℃下以1300rpm的转速持续搅拌，搅拌15min后得到红外吸收溶液；
S2.按重量份数计，将加入16份丙烯酸酯共聚物加入S1中制备的红外吸收溶液中，在常温下以1800rpm的转速混合，然后通氮气20min，再加入0.15份硅烷偶联剂KH570，以60℃加热28min，然后降温至常温得到红外吸收油墨。
所述丙烯酸酯共聚物的制备方法包括以下步骤：按重量份数计，将3份丙烯酸、1.5份甲基丙烯酸甲酯、6份丙烯酸正丁酯、5份甲基丙烯酸正丁酯、0.88份Tween-80、1.12份Span-60加入50份蒸馏水中以1500rpm搅拌乳化60min，混合均匀后加入0.13份过氧化二苯甲酰，再以93℃加热3h，冷却干燥得到丙烯酸酯共聚物。
实施例2
一种水晶用红外吸收油墨的制备方法，包括以下步骤：
S1.按重量份数计，将10份正丙醇、57份N,N-二甲基甲酰胺、38份乙二醇乙醚混合得到溶剂，再将3份酞菁铜磺酸、2.5份酞菁镁、3份钒氧萘酞菁加入溶剂中，超声分散后加入0.2份乙氧基胺，在52℃下以1500rpm的转速持续搅拌，搅拌10min后得到红外吸收溶液；
S2.按重量份数计，将加入17份丙烯酸酯共聚物加入S1中制备的红外吸收溶液中，在常温下以2000rpm的转速混合，然后通氮气20min，再加入0.13份硅烷偶联剂KH570，以61℃加热30min，然后降温至常温得到红外吸收油墨。
所述丙烯酸酯共聚物的制备方法包括以下步骤：按重量份数计，将3份丙烯酸、1份甲基丙烯酸甲酯、7份丙烯酸正丁酯、6份甲基丙烯酸正丁酯、0.88份Tween-80、1.12份Span-60加入50份蒸馏水中以1300rpm搅拌乳化70min，混合均匀后加入0.14份过氧化二苯甲酰，再以90℃加热4h，冷却干燥得到丙烯酸酯共聚物。
实施例3
一种水晶用红外吸收油墨的制备方法，包括以下步骤：
S1.按重量份数计，将12份正丙醇、61份N,N-二甲基甲酰胺、33份乙二醇乙醚混合得到溶剂，再将4份酞菁铜磺酸、3份酞菁镁、2份钒氧萘酞菁加入溶剂中，超声分散后加入0.25份乙氧基胺，在55℃下以1200rpm的转速持续搅拌，搅拌14min后得到红外吸收溶液；
S2.按重量份数计，将加入19份丙烯酸酯共聚物加入S1中制备的红外吸收溶液中，在常温下以1500rpm的转速混合，然后通氮气20min，再加入0.14份硅烷偶联剂KH570，以61℃加热30min，然后降温至常温得到红外吸收油墨。
实施例4
以实施例1-3制备的红外吸收油墨为原料。
一种水晶涂布式近红外低通滤波器，包括套筒1、设置在套筒1内的镜片2、设置在套筒1与镜片2之间的胶合层3，所述镜片2包括防尘膜4、红外截止膜5、油墨层6、水晶片一7、水晶片二8、水晶片三9、增透膜10，所述油墨层6设置在水晶片一7与水晶片二8之间，所述水晶片三9设置在水晶片二8的下端，所述增透膜10设置在水晶片三9的下端，所述红外截止膜5设置在水晶片一7的上端，所述防尘膜4设置在红外截止膜5的上端。
所述套筒1设有玻璃纤维内衬，所述胶合层3由紫外线胶水制成。
所述水晶片二8的光轴与上表面平行，水晶片一7的光轴与水晶片二8的光轴夹角为45°，水晶片一7的光轴与水晶片三9的光轴的夹角为90°。
所述套筒1的高度不小于镜片2的厚度。
将红外吸收油墨涂覆在水晶片二8上端，在水晶片一7上端镀红外截止膜5，在水晶片三9下端镀增透膜10，然后组装成镜片2，再以用紫外线胶水将镜片2固定在镜筒1内。
本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种水晶涂布式近红外低通滤波器，其特征在于，包括套筒、设置在套筒内的镜片、设置在套筒与镜片之间的胶合层，所述镜片包括防尘膜、红外截止膜、油墨层、水晶片一、水晶片二、水晶片三、增透膜，所述油墨层设置在水晶片一与水晶片二之间，所述水晶片三设置在水晶片二的下端，所述增透膜设置在水晶片三的下端，所述红外截止膜设置在水晶片一的上端，所述防尘膜设置在红外截止膜的上端。
2.根据权利要求1所述的一种水晶涂布式近红外低通滤波器，其特征在于，所述套筒设有玻璃纤维内衬，所述胶合层由紫外线胶水制成。
3.根据权利要求1所述的一种水晶涂布式近红外低通滤波器，其特征在于，所述水晶片二的光轴与上表面平行，水晶片一的光轴与水晶片二的光轴夹角为45°，水晶片一的光轴与水晶片三的光轴的夹角为90°。
4.根据权利要求1所述的一种水晶涂布式近红外低通滤波器，其特征在于，所述套筒的高度不小于镜片的厚度。
5.一种权利要求1所述的水晶涂布式近红外低通滤波器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.按重量份数计，将10~13份正丙醇、52~61份N,N-二甲基甲酰胺、33~38份乙二醇乙醚混合得到溶剂，再将3~5份酞菁铜磺酸、2~3份酞菁镁、2~3份钒氧萘酞菁加入溶剂中，超声分散后加入0.2~0.3份乙氧基胺，在50~55℃下以1200~1500rpm的转速持续搅拌，搅拌10~15min后得到红外吸收溶液；
S2.按重量份数计，将加入16~19份丙烯酸酯共聚物加入S1中制备的红外吸收溶液中，在常温下以1500~2000rpm的转速混合，然后通氮气20min，再加入0.13~0.15份硅烷偶联剂KH570，以60~62℃加热25~30min，然后降温至常温得到红外吸收油墨；
S3.将S2中制备的红外吸收油墨涂覆在水晶片二上端，在水晶片一上端镀红外截止膜，在水晶片三下端镀增透膜，然后组装成镜片，再以用紫外线胶水将镜片固定在镜筒内。
6.根据权利要求5所述的一种水晶涂布式近红外低通滤波器的制造方法，其特征在于，S2步骤中所述的丙烯酸酯共聚物的制备方法包括以下步骤：按重量份数计，将3份丙烯酸、1~1.5份甲基丙烯酸甲酯、6~8份丙烯酸正丁酯、4~6份甲基丙烯酸正丁酯、0.88份Tween-80、1.12份Span-60加入50份蒸馏水中搅拌乳化60~90min，混合均匀后加入0.12~0.14份过氧化二苯甲酰，再以90~93℃加热3~6h，冷却干燥得到丙烯酸酯共聚物。
7.根据权利要求6所述的一种水晶涂布式近红外低通滤波器的制造方法，其特征在于，所述搅拌乳化的转速为1300~1500rpm。
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