CN215449654U - 光学镜片 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种光学镜片，其包括：镜片基底；第一抗反射膜层，所述第一抗反射膜层设于所述镜片基底的表面；以及第二抗反射膜层，所述第二抗反射膜层设于所述第一抗反射膜层远离所述镜片基底的表面；其中，所述第二抗反射膜层为具有渐变折射率的亚波长结构镀膜。本实用新型提供的光学镜片的第二抗反射膜层为具有渐变折射率的亚波长结构镀膜，且其较低折射率比现有技术中折射率最低的膜层还低，使上述光学镜片具有低反射率、高带宽且更强的抗角度能力，减少鬼影的产生，从而提升了画质。

Description

光学镜片

【技术领域】

本实用新型涉及光学成像设备技术领域，尤其涉及一种光学镜片及其制造方法。

【背景技术】

近年来，随着各种智能设备的兴起，小型化摄像光学镜头的需求日渐提高，且由于感光器件的像素尺寸缩小，再加上现今电子产品以功能佳且轻薄便携的外型为发展趋势，因此，具备良好成像品质的小型化摄像光学镜头俨然成为目前市场上的主流。为获得较佳的成像品质，多采用多片式光学镜片。

相关技术的光学镜片，当光线通过大曲率的光学镜片时，所述光学镜片和空气边界处的折射率会突然发生较大变化，从而引起反射，而反射会造成所述光学镜片的成像出现鬼影和眩光，降低画质。

因此，必须提供一种新的光学镜片以解决上述技术问题。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种能有效抑制反射的光学镜片及其制造方法。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种光学镜片，其包括：

塑料镜片基底；

第一抗反射膜层，所述第一抗反射膜层设于所述塑料镜片基底的表面；以及

第二抗反射膜层，所述第二抗反射膜层设于所述第一抗反射膜层远离所述塑料镜片基底的表面；

其中，所述第二抗反射膜层为具有渐变折射率的亚波长结构镀膜。

进一步地，所述第二抗反射膜层包括第一抑反射层和第二抑反射层，所述第一抑反射层叠设于所述第一抗反射膜层远离所述塑料镜片基底的表面，所述第二抑反射层叠设于所述第一抑反射层远离所述第一抗反射膜层的一侧，所述第一抑反射层的折射率为1.38，所述第二抑反射层的折射率为1.15。

进一步地，所述亚波长结构为由多个颗粒沉积形成的多个外径小于可见波长的楔形显微结构，其厚度在100纳米至200纳米之间。

进一步地，所述第二抗反射膜层的材料包括二氧化硅、一氧化硅和氟化镁中的一种或多种。

进一步地，所述第二抗反射膜层的材料包括所述二氧化硅和所述一氧化硅，所述二氧化硅和所述一氧化硅比例为3:1。

进一步地，所述第一抗反射膜层包括高折射层、中折射层和低折射层中的至少两种，所述高折射层的材料包括氧化钛、氧化锆、氧化铌中的一种或多种，所述中折射层的材料为氧化铝，所述低折射层的材料包括硅铝混合物、氧化硅、氟化镁中的一种或多种。

进一步地，所述光学镜片还包括外涂膜层，所述外涂膜层设于所述第二抗反射膜层远离所述第一抗反射膜层的表面。

进一步地，所述外涂膜层的材料包括氧化硅、氧化铝中的至少一种。

与相关技术相比，本实用新型提供的光学镜片的第二抗反射膜层为具有渐变折射率的亚波长结构镀膜，且其较低折射率比现有技术中折射率最低的膜层还低，使上述光学镜片具有低反射率、高带宽且更强的抗角度能力，减少鬼影的产生，从而提升了画质。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图，其中：

图1为本实用新型光学镜片的结构示意图，所述光学镜片包括依次叠设的塑料镜片基底、第一抗反射膜层、第二抗反射膜层和外涂层；

图2为光线以不同入射角照射具有第一抗反射膜层和第二抗反射膜层的平板测试片后的反射率曲线图；

图3为光线以不同入射角照射现有设计的仅具有第一抗反射膜层的平板测试片后的反射率曲线图；

图4为光线以第一入射角和第二入射角照射塑料镜片基底为弧形的所述光学镜片的示意图；

图5为光线以所述第一入射角照射具有第一抗反射膜层和第二抗反射膜层的所述塑料镜片基底为弧形的所述光学镜片和现有设计的所述塑料镜片基底为弧形的光线镜片后的反射率曲线对比图；

图6为光线以所述第二入射角照射具有第一抗反射膜层和第二抗反射膜层的所述塑料镜片基底为弧形的所述光学镜片和现有设计的所述塑料镜片基底为弧形的光线镜片后的反射率曲线对比图；

图7为使用本实用新型光学镜片的摄像装置在第一角度的实际测试图；

图8为使用本实用新型光学镜片的摄像装置在第二角度的实际测试图；

图9为使用现有设计的光学镜片的摄像装置在所述第一角度的实际测试图；

图10为使用现有设计的光学镜片的摄像装置在所述第二角度的实际测试图。

【具体实施方式】

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供了一种光学镜片100，其包括塑料镜片基底1、设于所述塑料镜片基底1的表面上的第一抗反射膜层2、设于所述第一抗反射膜层2远离所述塑料镜片基底1的表面上的第二抗反射膜层3以及设于所述第二抗反射膜层3远离所述第一抗反射膜层2的表面上的外涂膜层4。

其中，所述第二抗反射膜层2为具有渐变折射率的亚波长结构镀膜，所述亚波长结构为由多个颗粒沉积形成的多个外径小于可见波长的楔形显微结构，其厚度在100纳米至200纳米之间。所述颗粒的外径在60纳米至80纳米之间，其中，所述颗粒大致呈子弹状，多个所述颗粒具有不同的直径。所述第二抗反射膜层2所具有的亚波长结构使其折射率比现有技术中折射率最低的膜层还低，能有效的抑制光线的反射。由于上述光学镜片100在所述第一反射膜层2设置所述第二反射膜层3，使得所述光线镜片100具有低反射率、高带宽且更强的抗角度能力，减少鬼影的产生，从而提升了画质。优选地，所述第一抑反射层的折射率为1.38，所述第二抑反射层的折射率为1.15。

具体地，所述第二抗反射膜层3包括第一抑反射层31和第二抑反射层32，所述第一抑反射层31叠设于所述第一抗反射膜层2远离所述塑料镜片基底1的表面，所述第二抑反射层32叠设于所述第一抑反射层31远离所述第一抗反射膜层2的一侧。所述塑料镜片基底1的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂、聚烯烃、环烯烃共聚物、环烯烃和乙烯共聚物中的一种或多种，所述第二抗反射膜层3的材料包括二氧化硅、一氧化硅和氟化镁中的一种或多种。在真空条件下，上述材料在加热条件下气化成原子、分子或离子，直接沉积到所述塑料镜片基底1的表面上，最终形成所述第二抗反射膜层3。可选地，所述第二抗反射膜层3的材料包括所述二氧化硅和所述一氧化硅，优选地，所述二氧化硅和所述一氧化硅比例为3:1。

进一步地，所述第一抗反射膜层2的材料包括高折射材料、中折射材料和低折射材料中的一种或多种。具体地，所述高折射材料包括氧化钛、氧化锆、氧化铌中的一种或多种，所述中折射材料为氧化铝。所述低折射材料包括硅铝混合物、氧化硅、氟化镁中的一种或多种。

进一步地，所述外涂膜层4的材料包括氧化硅、氧化铝中的至少一种。

为了进一步说明本实用新型的所述光学镜片100的抗反射能力及成像效果，以下对比所述光学镜片100和现有设计的光学镜片在相同条件下的模拟测试及实际拍照测试的效果。

图2光线以不同入射角照射具有第一抗反射膜层和第二抗反射膜层的平板测试片后的反射率曲线图，图3为光线以不同入射角照射现有设计的仅具有第一抗反射膜层的平板测试片后的反射率曲线图。请同时参照图2和图3，现有设计的光学镜片一般只在所述塑料镜片基底1上设置所述第一抗反射膜层2，而本实用新型的所述光线镜片100的所述塑料镜片基底1除了设置所述第一抗反射膜层2，还在所述第一抗反射膜层2上设置所述第二抗反射膜层3，其中，所述塑料镜片基底1为平板测试片。当光线以6°、45°和60°的入射角照射至所述光学镜片100时，所述光线镜片100对不同波长段的反射率均低于现有设计的光学镜片的。

例如，光线以6°的入射角照射至所述光学镜片100时，所述光学镜片100对波长为420至680纳米的光线的平均反射率为0.02％，最大反射率为0.38％。而现有设计的光学镜片对波长为420至680纳米的光线的平均反射率为0.24％，最大反射率为0.89％。图中所示其他角度不予详述。可见，相对于现有设计的光学镜片，所述光学镜片100具有很低的反射率，抗反射效果明显，能极大的提高所述光学镜片100的成像品质。

图4为光线以第一入射角和第二入射角照射图1所示的所述塑料镜片基底为弧形的所述光学镜片的示意图，图5为光线以所述第一入射角照射具有第一抗反射膜层和第二抗反射膜层的所述塑料镜片基底为弧形的所述光学镜片和现有设计的所述塑料镜片基底为弧形的光线镜片后的反射率曲线对比图，图6为光线以所述第二入射角照射具有第一抗反射膜层和第二抗反射膜层的所述塑料镜片基底为弧形的所述光学镜片和现有设计的所述塑料镜片基底为弧形的光线镜片后的反射率曲线对比图，其中，所述第一入射角200为沿着所述光学镜片100的中轴线方向射入所述光学镜片100，所述第二入射角300的角度为50°。现有设计的光学镜片一般只在所述塑料镜片基底1上设置所述第一抗反射膜层2，而本实用新型的所述光线镜片100的所述塑料镜片基底1除了设置所述第一抗反射膜层2，还在所述第一抗反射膜层2上设置所述第二抗反射膜层3，其中，所述塑料镜片基底1为弧形镜片结构，即所述塑料镜片基底1具有一定的曲率半径，在所述塑料镜片基底1镀膜形成所述第一抗反射膜层2、所述第二抗反射膜层3和外涂膜层4时，所述塑料镜片基底1的周边和中心的膜层厚度会有一定的不一致。如图5所示，当以第一角度200照射所述光学镜片100和现有设计的光学镜片时，在波长大于480纳米的光线中，所述光学镜片100对上述光线的反射率明显低于现有设计的光学镜片，尤其是在680至780纳米，所述光学镜片100对上述光线的反射率几乎为零，抗反射效果特别明显。

如图5和图6所示，由于所述塑料镜片基底1的周边和中心的膜层厚度不一致，光线照射所述光学镜片100和现有设计的光学镜片时，所述光学镜片100和现有设计的光学镜片对光线的反射率出现了明显的波动，所述光学镜片100的反射率波动较小，而现有设计的光学镜片的反射率出现了较大的波动。也就是说，当所述塑料镜片基底1的周边和中心的膜层厚度不一致，所述第一抗反射膜层2和所述第二抗反射膜层3所形成的膜层可以减小镜片中心和周边的膜层不一致性带来的反射率的波动。

图7为使用本实用新型光学镜片100的摄像装置在第一角度的实际测试图，图8为使用本实用新型光学镜片100的摄像装置在第二角度的实际测试图，图9为使用现有设计的光学镜片的摄像装置在所述第一角度的实际测试图，图10为使用现有设计的光学镜片的摄像装置在所述第二角度的实际测试图。比较图7和图9、图8和图10，可以看到使用所述光学镜片100拍摄出来的图像颜色变淡，鬼影明显减少，对成像品质有了明显的提高。

可见，与相关技术相比，本实用新型提供的光学镜片的第二抗反射膜层为具有渐变折射率的亚波长结构镀膜，且其较低折射率比现有技术中折射率最低的膜层还低，使上述光学镜片具有低反射率、高带宽且更强的抗角度能力，减少鬼影的产生，从而提升了画质。

以上所述的仅是本实用新型的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种光学镜片，其特征在于，其包括：

塑料镜片基底；

第一抗反射膜层，所述第一抗反射膜层设于所述塑料镜片基底的表面；以及

第二抗反射膜层，所述第二抗反射膜层设于所述第一抗反射膜层远离所述塑料镜片基底的表面；

其中，所述第二抗反射膜层为具有渐变折射率的亚波长结构镀膜。

2.根据权利要求1所述的光学镜片，其特征在于，所述第二抗反射膜层包括第一抑反射层和第二抑反射层，所述第一抑反射层叠设于所述第一抗反射膜层远离所述塑料镜片基底的表面，所述第二抑反射层叠设于所述第一抑反射层远离所述第一抗反射膜层的一侧，所述第一抑反射层的折射率为1.38，所述第二抑反射层的折射率为1.15。

3.根据权利要求1所述的光学镜片，其特征在于，所述亚波长结构为由多个颗粒沉积形成的多个外径小于可见波长的楔形显微结构，其厚度在100纳米至200纳米之间。

4.根据权利要求1所述的光学镜片，其特征在于，所述光学镜片还包括外涂膜层，所述外涂膜层设于所述第二抗反射膜层远离所述第一抗反射膜层的表面。

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