CN116569082A - 光学角度滤波器 - Google Patents

Abstract

本描述涉及一种用于图像采集设备(19)的角度滤波器(23)，包括堆叠件，该堆叠件包括：第一开口(33)的第一阵列(31)，所述第一开口(33)由对可见辐射和/或红外辐射不透明的第一壁(35)界定；微透镜(29)的阵列(27)；以及第二开口(43)的第二阵列(41)，所述第二开口(43)由对可见辐射和/或红外辐射不透明的第二壁(45)界定。

Description

光学角度滤波器

本申请基于2020年12月14日提交的题为“Filtre angulaire optique”的法国专利申请FR2013150，并且要求其优先权，该申请经法律授权通过引用纳入本文。

技术领域

本公开涉及光学角度滤波器。

更特别地，本公开涉及旨在光学系统(例如，成像系统)中使用，或者被用于校准光源射线的光学角度滤波器，特别应用于利用有机发光二极管(organic light-emittingdiode，OLED)的定向照明或者光学检查。

背景技术

角度滤波器或滤波器是一种能够根据入射辐射的入射角来过滤该辐射并因此阻挡具有比最大入射角更大的入射角的射线的设备。角度滤波器经常会与图像传感器相关联地使用。

发明内容

需要改进已知的角度滤波器。

实施例克服了已知的角度滤波器的全部或部分缺点。

实施例提供了一种用于图像采集设备的角度滤波器，包括堆叠件，该堆叠件包括：

第一开口的第一阵列，该第一开口由对可见和/或红外辐射不透明的第一壁界定；

微透镜的阵列；以及

第二开口的第二阵列，该第二开口由对可见和/或红外辐射不透明的第二壁界定。

根据实施例，第二开口的数量大于第一开口的数量的至少两倍。

根据实施例，第一开口的数量大于第二开口的数量的至少两倍。

根据实施例，微透镜的阵列位于第一阵列与第二阵列之间。

根据实施例，第二阵列位于微透镜的阵列与第一阵列之间。

根据实施例，第一阵列位于微透镜的阵列与第二阵列之间。

根据实施例：

包括微透镜的阵列和第一阵列的结构适于阻挡相对于微透镜的光学轴线具有比第一最大入射角更大的入射角的入射线；以及

第二阵列适于阻挡相对于微透镜的光学轴线具有比第二最大入射角更大的入射角的入射线，第二最大入射角大于第一最大入射角。

根据实施例，与透射率的半最大值处的半宽相对应的第一最大入射角小于10°，优选地小于4°。

根据实施例，与透射率的半最大值处的半宽相对应的第二最大入射角大于15°且小于60°。

根据实施例，第二最大入射角小于或等于30°。

根据实施例，第一开口被填充有空气、部分真空、或在可见和红外范围内至少部分透明的材料。

根据实施例，第二开口被填充有空气、部分真空、或在可见和红外范围内至少部分透明的材料。

根据实施例，单个微透镜与第一开口竖直成直线。

根据实施例，每个微透镜与单个第一开口竖直成直线。

根据实施例，每个微透镜的光学轴线与第一开口的中心对齐。

实施例提供了一种图像采集设备，包括诸如上文所描述的角度滤波器，以及图像传感器。

附图说明

前述特征和优点以及其他特征和优点将在具体实施例的公开内容的剩余部分中详细描述，这些实施例是参照附图通过说明性而非限制性的方式给出的，在附图中：

图1以局部且简化的横截面视图示出了图像采集系统的实施例；

图2以局部且简化的横截面视图示出了包括角度滤波器的图像采集系统的实施例；

图3以局部且简化的横截面视图示出了包括角度滤波器的图像采集系统的另一实施例；

图4以局部且简化的横截面视图示出了包括角度滤波器的图像采集系统的另一实施例；

图5以曲线图显示了根据到达角度滤波器的射线的入射角的图2所示的设备的角度滤波器的透射率。

具体实施方式

相同的特征在各个图中已经由相同的附图标记标明。特别地，在各种实施例中共同的结构和/或功能特征可以具有相同的附图标记，并且可以设置完全相同的结构、尺寸和材料性质。

为了清楚起见，仅示出和详细描述了对于理解本文中描述的实施例有用的步骤和元件。特别地，图像传感器和除了角度传感器以外的元件的形成尚未详细描述，所描述的实施例和实施模式与传感器和这些其他元件的常见实施例相兼容。

在以下公开中，当提到绝对位置限定词，诸如术语“前面”、“后面”、“顶部”、“底部”、“左边”、“右边”等，或相对位置限定词，诸如术语“上面”、“下面”、“上部”、“下部”等，或取向的限定词，诸如术语“水平”、“竖直”等时，除非另有说明，否则是指图的取向。

除非另有说明，否则表达“大约(around)”、“近似(approximately)”、“基本上(substantially)”和“以……的数量级(in the order of)”表示在10％以内，优选地在5％以内。

除非另有说明，否则表达“所有元素(all the elements)”、“每个元素(eachelement)”表示95％至100％的元素。

除非另有说明，否则表达“它仅包括元素(it only comprises the elements)”表示它包括至少90％的元素，优选地它包括至少95％的元素。

在以下描述中，除非另有说明，否则当辐射通过层或膜的透射率小于10％时，该层或该膜被称为对辐射不透明。在以下描述中，当辐射通过层或膜的透射率大于10％时，该层或该膜被称为对辐射透明。根据实施例，对于同一光学系统，对辐射不透明的光学系统的所有元件的透射率小于对所述辐射透明的光学系统的元件的最低透射率的一半，优选地小于五分之一，更优选地小于十分之一。在本公开的剩余部分中，在操作中穿过光学系统的电磁辐射被称为“有用辐射(useful radiation)”。在以下描述中，“微米范围光学元件(micrometer-range optical element)”标明在支撑体的表面上形成的光学元件，其平行于所述表面测量出的最大尺寸大于1μm且小于1mm。

现在将描述光学系统的实施例，针对包括微米范围光学元件的阵列的光学系统，在其中每个微米范围光学元件对应于由两个屈光镜(dioptres)形成的微米范围透镜或微透镜的情况下。然而，应该清楚的是，这些实施例也可以用其他类型的微米范围光学元件来实施，其中每个微米范围光学元件例如可以对应于微米范围菲涅耳透镜(Fresnel lens)、微米范围折射率梯度透镜、或微米范围衍射光栅(diffraction grating)。

在以下描述中，可见光标明波长在从400nm至700nm的范围内的电磁辐射，并且在该范围中，红光标明波长在从600nm至700nm的范围内的电磁辐射。波长在从700nm至1mm的范围内的电磁辐射被称为红外辐射。在红外辐射中，人们能够特别地区分波长在从700nm至1.7μm的范围内的近红外辐射。

图1通过局部且简化横截面视图示出了图像采集系统11的实施例。

图1所示的图像采集系统11包括：

图像采集设备13(DEVICE)；以及

处理单元15(processing unit-PU)。

处理单元15优选地包括用于处理由设备11递送的信号的装置，在图1中未显示。处理单元15例如包括微处理器。

设备13和处理单元15优选地通过链路17耦合。设备13和处理单元15例如被集成在同一电路中。

图2以局部且简化的横截面视图，示出了包括角度滤波器的图像采集设备19的实施例。

图中所示的图像采集设备19，在附图的取向上从底部至顶部，包括：

图像传感器21；以及

角度滤波器23，覆盖着图像传感器21。

在本描述中，图2至图4的设备的实施例在根据直接正交XYZ坐标系的空间中显示，XYZ坐标系统的Y轴正交于图像传感器21的上表面。

图像传感器21包括光子传感器25(也被称为光电探测器)的阵列。光电探测器25优选地以阵列形式布置。光电探测器25可以覆盖有保护涂层和/或滤色器(未显示)。光电探测器25优选地全都具有相同的结构和相同的性质/特征。换言之，所有的光电探测器25在制造差异内基本上完全相同。图像传感器21还包括导电轨道和开关元件特别是晶体管(未显示)以允许光电探测器25的选择。光电探测器25优选地由有机材料制成。光电探测器25可以对应于被集成在具有薄膜晶体管(thin film transistors，TFT)的基底或具有金属氧化物栅极场效应晶体管(也被称为MOS(Metal Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体)晶体管)的基底上的有机光电二极管(organic photodiodes，OPD)、有机光敏电阻、非晶或单晶硅光电二极管。

图像传感器21的光电二极管25例如包括聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)和聚(苯乙烯磺酸钠)(PSS)的混合物。该基底例如由硅制成，优选地由单晶硅制成。TFT晶体管的沟道、源极和漏极区域例如由非晶硅(amorphous silicon，a-Si)、氧化铟镓锌(indiumgallium zinc oxide，IGZO)或低温多晶硅(low temperature polycrystalline silicon，LTPS)制成。

根据实施例，每个光电探测器25适于检测可见辐射和/或红外辐射。

角度滤波器23包括：

微米范围微透镜29的阵列27，例如，平凸的；

由在可见和/或红外范围内不透明的第一壁35界定的第一孔或开口33的第一阵列31或层；以及

由第二壁45界定的第二孔或开口43的第二阵列41，该微透镜29的阵列27位于第一阵列31与第二阵列41之间。

根据实施例，微透镜29的阵列27被形成在基底或支撑体28的顶部且与其接触，基底28然后被插在微透镜29与第一阵列31之间。

基底28(当存在时)可以由透明聚合物制成，该聚合物至少不吸收所考虑的波长，这里是在可见和/或红外范围内。该聚合物特别地可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚(甲基丙烯酸甲酯)PMMA、环烯烃聚合物(COP)、聚酰亚胺(PI)、聚碳酸酯(PC)。基底28的厚度可以在1μm和100μm之间变化，优选地在10μm和100μm之间。基底28可以对应于滤色器、偏振器、半波片或四分之一波片。

透镜29可以由二氧化硅、PMMA、正性抗蚀剂、PET、聚(萘二甲酸乙二醇酯)(PEN)、COP、聚甲基硅氧烷(PDMS)/硅酮、环氧树脂、或丙烯酸酯树脂制成。微透镜29可以通过抗蚀剂块的蠕变(creeping)来形成。微透镜29还可以通过在PET、PEN、COP、PDMS/硅酮、环氧树脂或丙烯酸酯树脂的层上压印来形成。微透镜29是会聚透镜，每个透镜的焦距f在从1μm至100μm的范围内，优选地从1μm至70μm。根据实施例，所有微透镜29基本完全相同。

根据本实施例，微透镜29和基底28(当它存在时)优选地由透明或部分透明的材料制成，也就是，在与待成像物体的曝光期间使用的波长相对应的波长范围内，针对目标场(例如，成像)所考虑的光谱的一部分是透明的。

微透镜29的平面表面面向第一开口33。

第一壁35的厚度被称为“h1”。壁35例如对由光电探测器25检测到的辐射是不透明的，例如，相对于由光电探测器25检测到的辐射是吸收的和/或反射的。壁35在可见和/或近红外和/或红外范围内吸收/或反射。例如，壁35对用于成像(例如，生物测量和指纹成像)的从400nm至600nm的范围内的波长是不透明的，和/或对红色和红外波长是不透明的。

在本公开中，位于层31与基底28(或如果存在的话，微透镜29的阵列)之间的界面处的层31的表面被称为层31的上表面。此外，位于与上表面相对的层31的表面被称为层31的下表面。

在图2中，开口33在YZ平面中显示为梯形横截面。一般地，每个开口33可以具有正方形、矩形或漏斗形。每个开口33在俯视图中(也就是，在XZ平面中)可以具有圆形、卵形或多边形，例如，三角形、正方形、矩形或梯形。每个开口33在俯视图中优选地具有圆形的形状。开口33的宽度限定开口33在XZ平面中的特性尺寸。例如，对于在XZ平面中具有正方形横截面的开口33，宽度对应于侧面的尺寸，而对于在XZ平面中具有圆形横截面的开口33，宽度对应于开口33的直径。在所示的示例中，开口33在层31的上表面的水平处的宽度大于开口33在层31的下表面的水平处的宽度。此外，位于开口33的对称轴与层31的下表面的交汇处的点被称为开口33的中心。例如，对于圆形的开口33，每个开口33的中心位于开口33的回转轴上。

根据实施例，第一开口33被布置成行和列。各行、各列可以被布置成五点形，也就是，两个连续行、两个连续列不对齐。开口33可以具有全都基本相同的尺寸。开口33的直径被称为“w1”(在开口的基部处测量出，也就是，在与基底28或微透镜29的界面处)。开口33的重复间距被称为“P1”，也就是，沿着X轴或Z轴，在行或列的两个连续开口33的中心之间的距离。

每个第一开口33优选地与第一阵列31的单个微透镜29相关联。微透镜29的光学轴线优选地与第一阵列31的开口33的中心对齐。微透镜29的直径优选地大于开口33的(垂直于光学轴线测量出的)最大横截面。

间距P1可以在4μm至50μm的范围内，例如等于大约15μm。高度h1可以在1μm至1mm的范围内，优选地在1μm至20μm的范围内。宽度w1可以优选地在1μm至50μm的范围内，例如等于大约10μm。

根据图2所示的实施例，每个光电探测器25与四个开口33相关联(例如它与沿着X轴的两个开口33以及沿着Z轴的两个开口33相关联)。在实践中，角度滤波器23的分辨率可以比图像传感器21的分辨率大四倍以上。换言之，在实践中，第一开口33可以比光电探测器25多四倍以上。

将微透镜29的阵列27与第一阵列31关联的结构适于根据辐射相对于微透镜29或阵列27的光学轴线的入射角来过滤入射辐射。换言之，该结构适于根据其入射角来过滤到达微透镜的入射线。将微透镜29的阵列27与第一阵列31关联的结构适于阻挡相对于滤波器23的微透镜29的光学轴线具有比第一最大入射角更大的相应入射角的入射辐射的射线。这种结构适于仅让相对于微透镜29的光学轴线具有比第一最大入射角更小的入射角的射线通过。例如，该结构仅让具有小于45°，优选地小于30°，更优选地小于10°，仍更优选地小于4°，例如在3.5°的量级上的入射角的入射线通过。

第一开口33例如被填充有空气、部分真空、或在可见和红外范围内至少部分透明的材料。开口33的填充材料可选地在第一阵列31的下表面处形成层37以覆盖第一壁35并使第一阵列31的所述下表面平坦化。

微透镜29优选地覆盖有平坦化层39。层39由在可见和红外范围内至少部分透明的材料制成，它然后可以充当滤色器。

根据图2所示的实施例，第二阵列位于微透镜29的阵列27上方。更准确地，第二阵列位于层39的上表面上。

第二壁45的厚度被称为“h2”。第二壁45例如具有与第一壁35相同的性质和不透明度。

在图2中，开口43在YZ平面中显示为矩形横截面。一般地，每个开口33可以具有正方形、三角形、梯形或漏斗形。每个开口43在俯视图(XZ平面)中可以具有圆形、卵形或多边形，例如三角形、正方形、矩形或梯形。每个开口43在俯视图中优选地具有圆形形状。

根据实施例，第二开口43被布置成行和列。开口可以被布置成五点形。开口43可以具有全都基本相同的尺寸(在制造分散范围内)。开口43的宽度或直径被称为“w2”(在开口的基部处测量出，也就是，在与基底39的界面处)。根据实施例，开口43被规则地布置成行和列。开口43的重复间距被称为“P2”，也就是，在俯视图中，在行或列的两个连续开口43的中心之间的距离。

根据图2所示的实施例，第二开口43比第一开口33多至少两倍，优选地多至少四倍。因此，间距P2小于间距P1，宽度w2小于宽度w1。提供小于间距P1的间距P2以及因此开口43的数量大于开口41的数量，其优点在于，这能够对在传感器上形成的(从奈奎斯特理论导出的)图像的质量没有影响。特别地，在图2的示例中，阵列41将不会通过阵列31在传感器上成像。当阵列41的间距P2比阵列31的间距P1小至少两倍，优选地至少四倍时尤其如此。替代实施方案是完美地对齐2个阵列，但这实现起来可能相对复杂。提供优选地至少等于2倍的间距差能够不必执行这种对齐。

根据实施例，第一开口33比第二开口43多至少两倍，优选地多至少四倍。因此，间距P1小于间距P2，并且宽度w1小于宽度w2。

间距P2可以在4μm至50μm的范围内，例如等于大约6μm。高度h2可以在1μm至100mm的范围内，优选地在1μm至50μm的范围内。宽度w2可以优选地在1μm至45μm的范围内，例如等于大约4μm。

第二开口43例如被填充有空气、部分真空、或在可见和红外范围内至少部分透明的材料，例如，用作滤色器的材料。

第二阵列41适于根据辐射相对于Y轴的入射角来过滤入射辐射。第二阵列41适于仅让具有比第二最大入射角更小、比第一最大入射角更大的入射角的射线通过。换言之，第二阵列41适于仅让到达阵列41的具有比第二最大入射角更小的入射角的射线通过。第二入射角优选地大于15°。第二最大入射角优选地小于60°，优选地小于或等于30°。换言之，第二阵列41适于阻挡相对于Y轴具有比第二最大入射角更大的相应入射角的入射线。

包括微透镜29的阵列27和开口33的第一阵列31的结构理论上能够阻挡具有比第二最大入射角更大的入射角的所有射线。然而，在实践中，可以观察到具有比第一最大入射角更大的入射角的某些射线成功穿过第一阵列31。这些具有比第一最大入射角更大的入射角的射线到达微透镜29并且穿过相邻微透镜29的下层开口33。这种现象被称为光学串扰(optical crosstalk)或寄生耦合(parasitic coupling)，并且可能导致光电探测器25的分辨率降低。第二阵列41旨在阻挡具有比第二最大入射角更大的入射角并可能会导致光学串扰的射线。

在图2中，每条射线以相同的入射角到达阵列41的上表面上以及微透镜29上。在图2中，当提及入射线时，指的是入射到图像采集设备19的射线。入射到设备19的射线包括：

射线47，具有零入射角(垂直于微透镜29的平坦表面)；

射线49，具有大于0°且小于或等于第一最大入射角的入射角α，例如，大约4°；

射线51，具有大于第一最大入射角且小于或等于第二最大入射角的入射角β，例如，大约20°；以及

射线53，具有大于第二最大入射角的入射角γ。

然而，入射到设备19的射线的一部分被壁阻挡，同时它们的入射角小于第二最大入射角。这些射线到达壁45的上表面或壁45的侧面。入射角小于第二最大入射角但被阻挡的射线的比例取决于射线的相应入射角。这些入射角小于第二最大入射角但被阻挡的射线在图2中未显示。

图2所示的入射线47、49和51是具有比第二最大入射角更小的入射角的入射线，并且既不被壁45的上表面阻挡，也不被壁45的侧面阻挡。

每条射线47穿过第二阵列41，并通过从微透镜29射出经过所述微透镜29的图像焦点而穿过微透镜29的阵列27。每个微透镜29的图像焦点位于第一开口33的第一阵列31的下表面的顶部或附近，在与微透镜29相关联的开口33的中心处。将微透镜29的阵列27与第一阵列31关联的结构不阻挡射线47。因此，每条射线47都被图像传感器21捕捉，更准确地被射线47穿过的微透镜29的下层光电探测器25捕捉。

射线49在整个角度滤波器23的行进中类似于射线47。无论是第二阵列41还是将微透镜29的阵列27与第一阵列31关联的结构都不阻挡射线47。因此，每条射线47都被图像传感器21捕捉，更准确地被所述射线穿过的微透镜29的下层光电探测器25捕捉。

每条射线51穿过第二阵列41以到达微透镜29。然而，射线51被将微透镜29的阵列27和第一阵列31关联的结构阻挡，与射线49或47相反。因此，射线51没有到达光电探测器25。

具有比第二最大入射角更大的入射角的射线53整体被第二阵列41阻挡。因此，射线53没有到达微透镜29和光电探测器25。

在角度滤波器23的输出处，然后图像传感器21仅捕捉具有比第一最大入射角更小的入射角的射线47和49。

图3以局部且简化的横截面视图示出了图像采集设备55的另一实施例。

更特别地，图3示出了类似于图2所示的设备19的图像采集设备55，其不同之处在于第二阵列41位于微透镜29的阵列27与第一阵列31之间。

在图3中，第二阵列41位于微透镜29的阵列27与基底28之间，然而，在实践中，第二阵列41可以位于基底29与第一阵列31之间。

根据图3所示的实施例，与图2所示的设备19相反，这里的入射线首先到达微透镜29，并且被它们偏离。然后，偏离的射线被第二阵列41过滤，接着被第一阵列31过滤。

作为示例，由微透镜29折射的每条射线47、49、51和53被偏离一个角度，与微透镜29的光学轴线形成角度δ、α’、β’、γ’。

那些以比第二最大入射角更大的入射角到达第二阵列41的上表面的射线47、49、51和53被第二阵列41阻挡。此外，那些以比第一最大入射角更大的入射角到达微透镜29的阵列的射线47、49、51、53被第一阵列31阻挡。

图4以局部且简化的横截面示图示出了图像采集设备57的另一实施例。

更特别地，图4示出了类似于图3所示的设备55的图像采集设备57，其不同之处在于第二阵列41位于第一阵列31与图像传感器21之间。

根据图4所示的实施例，与图2所示的设备19相反，入射线首先到达微透镜29，并且被它们偏离。然后，偏离的射线被第一阵列31过滤，接着被第二阵列41过滤。

类似于设备55，由微透镜29折射的每条射线47、49、51和53被偏离一个角度，与微透镜29的光学轴线形成角度δ、α’、β’、γ’。

那些以比第一最大入射角更大的入射角到达微透镜29的阵列27的射线47、49、51和53被第一阵列31阻挡。那些以比第二最大入射角更大的入射角到达第二阵列的上表面的射线47、49、51、53被第二阵列41阻挡。

图5以曲线图显示了根据到达角度滤波器的射线的入射角在图2所示的设备的角度滤波器的透射率。

更特别地，图5示出了三条曲线59、61和63，每条曲线表示根据所述射线的入射角(角度(°))的图2所示的角度滤波器23的不同部分中射线的归一化的透射率(透射)。

图5所示的曲线图包括：

曲线59，对应于穿过将微透镜29的阵列27与第一阵列31关联的结构的射线的透射率；

曲线61，对应于穿过第二阵列41的射线的透射率；

曲线63，对应于完全穿过诸如图2所示的角度滤波器23的射线的透射率。

曲线59、61和63中的每一条都是已经通过模拟获得的，其中：

微透镜29的焦距在10μm至70μm的范围内；

微透镜29被定位在具有10μm至60μm的范围内的厚度的基底的顶部且与其接触；

第一开口33具有梯形形状；

开口33在阵列31的上表面的水平处的宽度w1在1μm至45μm的范围内，在阵列31的下表面的水平处的宽度在1μm至40μm的范围内，高度h1在1μm至50μm的范围内，以及间距P1在5μm的量级上；

开口43具有矩形形状；以及

开口43的宽度w2在1μm至45μm的范围内，高度h2在1μm至50μm的范围内，以及间距P2在4μm至59μm的范围内。

在实践中，微透镜的阵列与第一阵列(分别地，第二阵列)的关联并不能够完全阻挡具有比第一最大入射角(分别地，第二最大入射角)更大的入射角的射线。因此，提及阻挡值也就是第一最大入射角值(分别地，第二最大入射角值)指的是阵列27和阵列31的透射率的半最大值处的半宽，或者曲线59(分别地，曲线61)的半最大值处的半宽。换言之，入射角等于该值的射线被阻挡50％，入射角大于该值的的射线大部分不被阻挡，并且入射角小于该值的射线大部分被微透镜的阵列与第一阵列31(分别地，第二阵列41)的关联阻挡。

在先前指示的尺寸下，曲线59的半最大值处的半宽或第一阵列的透射率的半最大值处的半宽(HWHM，half width at half maximum)等于大约3.5°，并且曲线61的半最大值处的半宽或第二阵列的透射率的半最大值处的半宽等于大约20°。

对于大约25°和-25°的入射角，第一曲线59包括两个第二峰，称为次级峰。入射角等于大约25°的射线的透射率约等于0.05。这些次级峰对应于具有从大约20°至大约40°的范围内的入射角的射线通过微透镜29的阵列或第一阵列31的通道，这些射线由靠近微透镜29下层的或者射线穿过的开口33的光电探测器25捕捉。

第二曲线61是让具有20°和-20°之间的入射角的射线通过的带通滤波器的特性。

在数学上，对于同一给定的入射角，曲线63的值对应于曲线59的值和曲线61的值的乘积。与曲线59相比，第三曲线63没有次级峰。超过20°的射线的透射率则趋向于0。

表现的优点在于，两个开口的阵列的组合能够完全阻挡具有比第二最大入射角更大的入射角的入射线。具有比第二最大入射角更大的入射角的入射线的完全阻挡能够减少或甚至抑制对应于次级峰63的光学串扰。

已经描述了各种实施例和变型。本领域技术人员将理解，这些各种实施例和变型的某些特征可以被结合起来，并且本领域技术人员将想到其他变型。例如，所描述的实施例不限于在上文提到的尺寸和材料的示例。

最后，所描述的实施例和变型的实际实施方式基于在上文给出的功能指示是在本领域技术人员的能力范围内的。

Claims (15)

1.一种用于图像采集设备(19；55；57)的角度滤波器(23)，包括堆叠件，所述堆叠件包括：

第一开口(33)的第一阵列(31)，所述第一开口(33)由对可见辐射和/或红外辐射不透明的第一壁(35)界定；

微透镜(29)的阵列(27)；以及

第二开口(43)的第二阵列(41)，所述第二开口(43)由对可见辐射和/或红外辐射不透明的第二壁(45)界定，

其中，所述第二阵列(41)的间距(P2)小于所述第一阵列(31)的间距(P1)。

2.根据权利要求1所述的角度滤波器，其中，第二开口(43)的数量大于第一开口(33)的数量的至少两倍。

3.根据权利要求1或2所述的角度滤波器，其中，所述微透镜(29)的阵列(27)位于所述第一阵列(31)与所述第二阵列(41)之间。

4.根据权利要求1或2所述的角度滤波器，其中，所述第二阵列(41)位于所述微透镜(29)的阵列(27)与所述第一阵列(31)之间。

5.根据权利要求1或2所述的角度滤波器，其中，所述第一阵列(31)位于所述微透镜(29)的阵列与所述第二阵列(41)之间。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的角度滤波器，其中：

包括所述微透镜(29)的阵列(27)和所述第一阵列(31)的结构适于阻挡相对于所述微透镜(29)的光学轴线具有比第一最大入射角更大的入射角的入射线；以及

所述第二阵列(41)适于阻挡相对于所述微透镜(29)的光学轴线具有比第二最大入射角更大的入射角的入射线，所述第二最大入射角大于所述第一最大入射角。

7.根据权利要求6所述的角度滤波器，其中，与透射率的半最大值处的半宽相对应的第一最大入射角小于10°，优选地小于4°。

8.根据权利要求6或7所述的角度滤波器，其中，与透射率的半最大值处的半宽相对应的第二最大入射角大于15°且小于60°。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的角度滤波器，其中，所述第二最大入射角小于或等于30°。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的角度滤波器，其中，所述第一开口(33)被填充有空气、部分真空、或在可见和红外范围内至少部分透明的材料。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的角度滤波器，其中，所述第二开口(43)被填充有空气、部分真空、或在可见和红外范围内至少部分透明的材料。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的角度滤波器，其中，单个微透镜(29)与第一开口(33)竖直成直线。

13.根据权利要求1至11中任一项所述的角度滤波器，其中，每个微透镜(29)与单个第一开口(33)竖直成直线。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的角度滤波器，其中，每个微透镜(29)的光学轴线与第一开口(33)的中心对齐。

15.一种图像采集设备(19；55；57)，包括根据权利要求1至14中任一项所述的角度滤波器(23)，以及图像传感器(21)。