CN115793122A - 解决丝印偏差的滤光片及其制造方法、镜头和摄像头组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种解决丝印偏差的滤光片及其制造方法、镜头和摄像头组件。该解决丝印偏差的滤光片包括：一透明衬底；一黑色边框油墨层，其丝印形成在所述透明衬底第一面的非可视区域；一AR膜，其镀设在所述透明衬底第二面上；一IR膜，其镀设在所述透明衬底第一面上且覆盖所述黑色边框油墨层。本发明先在透明衬底第一面的非可视区域丝印形成黑色边框油墨层，然后在第二面镀制形成AR膜(即减反射膜)，最后在第一面上继续镀制形式IR膜(即红外截止膜)，如此设计，未镀膜时所述透明衬底很平整，丝印简单，丝印偏差容易控制，且不容易破片，丝印精度高，解决了现有技术丝印偏差和破片率高的问题。

Description

解决丝印偏差的滤光片及其制造方法、镜头和摄像头组件

技术领域

本发明涉及红外截止滤光技术领域，尤其是一种解决丝印偏差的滤光片及其制造方法、镜头和摄像头组件。

背景技术

在摄像头组件中，为了解决色彩失真的问题，一般会在影像感测元件的入光路径上加装滤红色截止滤光片，红外截止滤光片通常由一透明基板镀覆相应膜层形成，用以阻止红外线通过，避免影像感测元件干扰而产生噪点，有利于色彩的还原。

为了达到更好的遮光效果，还在红色截止滤光片上的非可视区丝印一层黑色边框油墨。如中国发明专利CN200510102000.3公开了一种光圈，其为一固定光圈，其大致为圆盘状。该光圈包括一基体、一膜层及一遮光层。该膜层镀覆在该基体的上面，其在该基体的表面通过多层镀膜工艺而形成；该膜层可过滤被摄物反射光线中的红外线或紫外线，从而提高数码相机的成像品质。该遮光层设在该膜层的上面，其由不透光的光阻剂组成。该遮光层仅形成在该膜层的四周表面上，从而在该膜层的中部形成一可层仅形成在该膜层的四周表面上，从而在该膜层的中部形成一可透光的透光区。该透光区大致为圆形，其可使光线通过，该透光区的直径大小可依所需数码相机镜头的通光量加以调整，以控制通光量。

由于滤光片与周围空气之间存在折射率差值，会存在光反射，为了有助于减少反射，业内会在红色截止滤光片增设一层减反射膜。如中国发明专利CN201720004249.9公开了一种红外截止滤光片，包括由白玻璃和镀制在所述白玻璃的一个面上的红外截止膜层所组成的基板，镀制在所述白玻璃的另一个面上的旋涂层和镀制在所述旋涂层上的减反射膜层；所述旋涂层包括均由有机物构成的底层和吸收层。所述红外截止膜层和所述减反射膜层均是由高折射率材料层和低折射率材料层交替沉积镀制而成，所述高折射率材料层可由TiO₂、Ti₃O₅、Ta₂O₅、H₄中的一种构成或者几种组成；所述低折射率材料层可由SiO₂、MgF₂中的一种构成或者两种组成。

为了集成遮光和减反射效果的红外截止滤光片，本发明人选用如下的制造方法：在透明玻璃的A面镀减反射薄膜，由高低折射率材料堆叠5-9层，厚度一般在0.25-0.5微米之间；然后在透明玻璃的B面镀红外截止薄膜，由高低折射率材料堆叠40-46层，厚度一般在5-6微米之间；最后在B面的非可视区域丝印一层黑色边框油墨层。然而，具体实施时，发现存在如下的技术问题：减反射薄膜的厚度为0.25-0.5微米，而另一面的红外截止薄膜的厚度为5-6微米，两者厚度相差较大，镀膜时两面应力严重不对等，会发生比较严重的弯曲现象。此时进行丝印黑色边框油墨，会导致所述黑色边框油墨越偏离所述透明玻璃的中心，即丝印的偏差会越来越大，再者当透明玻璃弯曲大时，很容易导致丝印破片的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种解决丝印偏差的滤光片及其制造方法、镜头和摄像头组件，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明通过如下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种解决丝印偏差的滤光片，其包括：

一透明衬底；

一黑色边框油墨层，其丝印形成在所述透明衬底第一面的非可视区域；

一AR膜，其镀设在所述透明衬底第二面上；

一IR膜，其镀设在所述透明衬底第一面上且覆盖所述黑色边框油墨层。

作为本发明提供的所述解决丝印偏差的滤光片的一种优选实施方式，所述AR膜是由高折射率材料层和低折射率材料层交替沉积镀制而成，总层数为5-9层。

作为本发明提供的所述解决丝印偏差的滤光片的一种优选实施方式，所述AR膜的厚度为0.25-0.5微米。

作为本发明提供的所述解决丝印偏差的滤光片的一种优选实施方式，所述IR膜是由高折射率材料层和低折射率材料层交替沉积镀制而成，总层数为40-46层。

作为本发明提供的所述解决丝印偏差的滤光片的一种优选实施方式，所述IR膜的厚度为5-6微米。

作为本发明提供的所述解决丝印偏差的滤光片的一种优选实施方式，所述高折射率材料层的材料为TiO₂、Ti₃O₅、ZrO₂、Ta₂O₅、Nb₂O₅中的一种或者几种。

作为本发明提供的所述解决丝印偏差的滤光片的一种优选实施方式，所述低折射率材料层的材料为SiO₂或者MgF₂。

作为本发明提供的所述解决丝印偏差的滤光片的一种优选实施方式，所述透明衬底为透明玻璃或透明树脂。

第二方面，一种滤光片的制造方法，其包括如下步骤：提供一透明衬底；在所述透明衬底第一面的非可视区域上形成黑色边框油墨层；接着在所述透明衬底第二面上镀设形成AR膜；最后在所述透明衬底第一面上镀设形成IR膜，所述IR膜覆盖所述黑色边框油墨层。

作为本发明提供的滤光片的制造方法的一种优选实施方式，所述在所述透明衬底第一面上镀设形成IR膜具体包括以下步骤：在所述透明衬底第一面上镀设第一层，厚度控制在10～50纳米；在所述第一层上镀设高折射率材料形成第二层，厚度控制在10～30纳米；在所述第二层上镀设低折射率材料形成第三层，厚度控制在20～60纳米；在所述第三层上依次镀设高低折射率材料交替层作为第四层至第二十四层，其中每层高折射率材料层厚度控制在90～120纳米，每层低折射率材料层控制在160～200纳米；在所述第二十四层上依次镀设高低折射率材料交替层作为第二十五层至第N层，N为40～46，其中每层高折射率材料层厚度控制在70～120纳米，每层低折射率材料层控制在100～200纳米，最后一层低折射率材料层控制在50～150纳米。

作为本发明提供的滤光片的制造方法的一种优选实施方式，所述黑色边框油墨层的材料为环氧树脂，厚度控制在5～15微米。

第三方面，本发明提供了一种镜头，其包括镜筒、设于所述镜头内的镜片和安装在所述镜筒入光侧的如任一上述的滤光片或由任一上述的制造方法制得的滤光片。

第四方面，本发明提供了一种摄像头组件，其包括上述的镜头、支架、感光芯片以及电路板，所述电路板安装在所述支架的下端，所述镜头安装在所述支架的上端，所述感光芯片相对所述镜头的光路设置在所述电路板上，所述感光芯片与所述电路板电连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的解决丝印偏差的滤光片，其先在透明衬底第一面的非可视区域丝印形成黑色边框油墨层，然后在第二面镀制形成AR膜(即减反射膜)，最后在第一面上继续镀制形式IR膜(即红外截止膜)，如此设计，未镀膜时所述透明衬底很平整，丝印简单，丝印偏差容易控制，且不容易破片，丝印精度高，解决了现有技术丝印偏差和破片率高的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例及背景技术的技术方案，下面将对实施例及背景技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明或背景技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明解决丝印偏差的滤光片的示意图；

图2为本发明解决丝印偏差的滤光片的分解示意图；

图3为本发明解决丝印偏差的滤光片的制造流程图；

图4为滤光片反射率仿真图，曲线A代表本发明滤光片可视区的反射率图谱，曲线B代表本发明滤光片非可视区(即油墨区)的反射率图谱，曲线C代表现有滤光片可视区的反射率图谱，其中现有滤光片是指透明衬底先镀IR膜再丝印油墨获得的滤光片。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

如背景技术所述的，在透明玻璃的A面镀减反射薄膜，由高低折射率材料堆叠5-9层，厚度一般在0.25-0.5微米之间；然后在透明玻璃的B面镀红外截止薄膜，由高低折射率材料堆叠40-46层，厚度一般在5-6微米之间；最后在B面的非可视区域丝印一层黑色边框油墨层。然而，具体实施时，发现存在如下的技术问题：减反射薄膜的厚度为0.25-0.5微米，而另一面的红外截止薄膜的厚度为5-6微米，两者厚度相差较大，镀膜时两面应力严重不对等，会发生比较严重的弯曲现象。此时进行丝印黑色边框油墨，会导致所述黑色边框油墨越偏离所述透明玻璃的中心，即丝印的偏差会越来越大，再者当透明玻璃弯曲大时，很容易导致丝印破片的问题。

为了解决上述技术问题，本发明人提出了一种解决丝印偏差的滤光片。

具体地，请参考图1-3，所述解决丝印偏差的滤光片包括：

一透明衬底1；

一黑色边框油墨层2，其丝印形成在所述透明衬底1第一面11的非可视区域；

一AR膜3，其镀设在所述透明衬底1第二面12上；

一IR膜4，其镀设在所述透明衬底1第一面11上且覆盖所述黑色边框油墨层2。

本发明提供的解决丝印偏差的滤光片，其先在透明衬底1第一面11的非可视区域丝印形成黑色边框油墨层2，然后在第二面12镀制形成AR膜3(即减反射膜)，最后在第一面11上继续镀制形式IR膜4(即红外截止膜)，如此设计，未镀膜时所述透明衬底1很平整，丝印简单，丝印偏差容易控制，且不容易破片，丝印精度高，解决了现有技术丝印偏差和破片率高的问题。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

实施例1

请参考图1-3，其示出了本实施例的一种解决丝印偏差的滤光片。

具体地，所述解决丝印偏差的滤光片包括一透明衬底1、通过丝印工艺丝印形成在所述透明衬底1的第一面11上的黑色边框油墨层2、通过镀膜工艺镀设在所述透明玻璃的第二面12上的AR膜3及镀设在所述透明玻璃的第一面11上的IR膜4，其中，所述IR膜4覆盖在所述黑色边框油墨层2上。

所述黑色边框油墨层2是位于所述第一面11上的非可视区域，可以理解的是，在所述透明衬底1的第一面11上划分有可视区域和非可视区域，非可视区域围绕所述可视区域设置，即所述非可视区域可以理解为环状边缘区，如此在所述环状边缘区内形成一可透光的可视区域，也称为开窗。所述黑色边框油墨层2的材料为黑色油墨，可吸光，用以将入射至所述滤光片边缘的光线吸收阻挡其透光，使得这部分光线不能透过所述滤光片，而入射至所述可视区域的光线可以透过所述滤光片，用于进一步提升遮光效果，有利于提升摄像质量。

实施例2

请参考图2，作为上述实施例1的进一步优化：

所述AR膜3是由高折射率材料层和低折射率材料层交替沉积镀制而成，例如，高折射率材料层的材料可以选自氧化钛如二氧化钛或五氧化三钛，低折射率材料层的材料可以选自二氧化硅。为了提升所述AR膜3与所述透明衬底1的结合稳定性，优选在所述透明衬底1上先形成二氧化硅层，接着在二氧化硅层上形成氧化钛层，优选地，总层数为5-9层，厚度优选控制在0.25-0.5微米，具体实施时，具体各材料层的厚度以及层数可以根据多次试验设置。需要说明的是，也可以采用其他适用的材料形成所述AR膜3，此处不做限定。

所述IR膜4是由高折射率材料层和低折射率材料层交替沉积镀制而成，例如，高折射率材料层的材料可以选自Ta₂O₅、ZrO₂或Nb₂O₅，低折射率材料层的材料可以选自二氧化硅。为了提升所述IR膜4与所述透明衬底1的结合稳定性，优选先形成二氧化硅层，接着在二氧化硅层上形成Ta₂O₅、ZrO₂或Nb₂O₅层，优选地，总层数为40-46层，厚度优选控制在5-6微米，具体实施时，具体各材料层的厚度以及层数可以根据多次试验设置。需要说明的是，也可以采用其他适用的材料形成所述IR膜4，此处不做限定。

所述透明衬底1为透明玻璃或透明树脂，在本实施例中，优选为透明玻璃。

实施例3

如图3所示，其示出了本实施例的一种滤光片的制造方法，其包括如下步骤：

提供一透明衬底1；

在所述透明衬底1第一面11的非可视区域上形成黑色边框油墨层2；

接着在所述透明衬底1第二面12上镀设形成AR膜3；

最后在所述透明衬底1第一面11上镀设形成IR膜4，所述IR膜覆4盖所述黑色边框油墨层2。

具体制造时，如图3所示，先在所述透明衬底1的第一面11的非可视区域上丝印形成黑色边框油墨层2，然后在第二面12镀制形成AR膜3(即减反射膜)，最后在第一面11上继续镀制形式IR膜4(即红外截止膜)，其中所述IR膜4的厚度明显比所述AR膜3的厚度厚，如此设计，未镀膜时所述透明衬底1很平整，丝印简单，丝印偏差容易控制，且不容易破片，丝印精度高，解决了现有技术丝印偏差和破片率高的问题。

现有技术中，黑色边框油墨层为油墨层，是一般是采用丙烯酸体系的常规油墨，无法耐受高温。本发明中，采用的如环氧树脂体系的高温油墨形成黑色边框油墨层，厚度控制在5～15微米，但并不局限于此。具体实现时，本发明人发现采用高温油墨一定程度上解决了受热易变形的问题，后续继续采用常规镀膜工艺后(常规镀膜工艺是指镀设高低折射率材料交替层，总层数为40～46层)对光学性能是有影响的，比如：异色、光谱波段、一致性差等等。

本发明制造方法，先丝印再镀膜，同时降低油墨反射率，则除了要考虑非油墨区，即位于可视区的IR膜滤光的性能，还要兼顾该IR膜体现镀在油墨表面的反射率。本发明人为了兼顾油墨区和非油墨区的光学性能，经过大量的试验提出了IR膜的镀膜方法。

具体地，所述在所述透明衬底第一面上镀设形成IR膜具体包括以下步骤：

(1)在所述透明衬底第一面上镀设第一层，厚度控制在10～50纳米；

(2)在所述第一层上镀设高折射率材料形成第二层，厚度控制在10～30纳米；

(3)在所述第二层上镀设低折射率材料形成第三层，厚度控制在20～60纳米；

(4)在所述第三层上依次镀设高低折射率材料交替层作为第四层至第二十四层，其中每层高折射率材料层厚度控制在90～120纳米，每层低折射率材料层控制在160～200纳米；在所述第二十四层上依次镀设高低折射率材料交替层作为第二十五层至第N层，N为40～46，其中每层高折射率材料层厚度控制在70～120纳米，每层低折射率材料层控制在100～200纳米，最后一层低折射率材料层控制在50～150纳米。

上述第一层至第三层均为薄层，主要是为了降低厚层的波纹。第四层至第二十四层为第一个膜堆，第二十五层至第N层为第二个膜堆，两个膜堆层叠在一起实现：可视区高透过率(降低反射率至1.5％以下)、红外区截止，如图4中的曲线A、B所示，不仅使得可视区和非可视区的光学性能接近，而且反射率尽量低，解决了现有技术先镀膜再丝印后反射率也只能在5％左右(如图4中的曲线C所示)的问题；同时本发明制造方法未镀膜时所述透明衬底很平整，丝印简单，丝印偏差容易控制，且不容易破片，丝印精度高，解决了现有技术丝印偏差和破片率高的问题。

实施例4

本实施例提供了一种本发明提供了一种镜头，其包括镜筒、设于所述镜头内的镜片和安装在所述镜筒入光侧的如任一上述的滤光片。由此，该摄像头组件具有前面所述的解决丝印偏差的滤光片所具有的全部特征以及有益效果，在此不再赘述。

实施例5

本实施例提供了一种摄像头组件，其包括上述的镜头、支架、感光芯片以及电路板，所述电路板安装在所述支架的下端，所述镜头安装在所述支架的上端，所述感光芯片相对所述镜头的光路设置在所述电路板上，所述感光芯片与所述电路板电连接。由此，该摄像头组件具有前面所述的镜头所具有的全部特征以及有益效果，在此不再赘述。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种解决丝印偏差的滤光片，其特征在于，其包括：

一透明衬底；

一黑色边框油墨层，其丝印形成在所述透明衬底第一面的非可视区域；

一AR膜，其镀设在所述透明衬底第二面上；

一IR膜，其镀设在所述透明衬底第一面上且覆盖所述黑色边框油墨层。

2.根据权利要求1所述的解决丝印偏差的滤光片，其特征在于，所述AR膜是由高折射率材料层和低折射率材料层交替沉积镀制而成，总层数为5-9层。

3.根据权利要求2所述的解决丝印偏差的滤光片，其特征在于，所述AR膜的厚度为0.25-0.5微米。

4.根据权利要求1所述的解决丝印偏差的滤光片，其特征在于，所述IR膜是由高折射率材料层和低折射率材料层交替沉积镀制而成，总层数为40-46层。

5.根据权利要求4所述的解决丝印偏差的滤光片，其特征在于，所述IR膜的厚度为5-6微米。

6.一种如权利要求1至5任一所述的滤光片的制造方法，其特征在于，其包括如下步骤：提供一透明衬底；在所述透明衬底第一面的非可视区域上形成黑色边框油墨层；接着在所述透明衬底第二面上镀设形成AR膜；最后在所述透明衬底第一面上镀设形成IR膜，所述IR膜覆盖所述黑色边框油墨层。

7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述在所述透明衬底第一面上镀设形成IR膜具体包括以下步骤：在所述透明衬底第一面上镀设第一层，厚度控制在10～50纳米；在所述第一层上镀设高折射率材料形成第二层，厚度控制在10～30纳米；在所述第二层上镀设低折射率材料形成第三层，厚度控制在20～60纳米；在所述第三层上依次镀设高低折射率材料交替层作为第四层至第二十四层，其中每层高折射率材料层厚度控制在90～120纳米，每层低折射率材料层控制在160～200纳米；在所述第二十四层上依次镀设高低折射率材料交替层作为第二十五层至第N层，N为40～46，其中每层高折射率材料层厚度控制在70～120纳米，每层低折射率材料层控制在100～200纳米，最后一层低折射率材料层控制在50～150纳米。

8.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述黑色边框油墨层的材料为环氧树脂，厚度控制在5～15微米。

9.一种镜头，其特征在于，其包括镜筒、设于所述镜头内的镜片和安装在所述镜筒入光侧的如权利要求1-5任一所述的滤光片或由所述权利要求6-8任一所述的制造方法制得的滤光片。

10.一种摄像头组件，其特征在于，其包括如权利要求9所述的镜头、支架、感光芯片以及电路板，所述电路板安装在所述支架的下端，所述镜头安装在所述支架的上端，所述感光芯片相对所述镜头的光路设置在所述电路板上，所述感光芯片与所述电路板电连接。

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