CN215813695U - 反光元件、摄像模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种反光元件、摄像模组及电子设备，反光元件包括基材以及反射膜堆，反射膜堆设于基材的一个表面，反射膜堆包括多层交替设置的第一膜层和第二膜层，第一膜层的折射率大于第二膜层的折射率，反射膜堆的总层数在45层至70层之间，反射膜堆被配置为能够反射由基材入射的光线。本申请实施例的反光元件，通过采用基材对入射光线中的红外光进行吸收过滤，采用反射膜堆对入射光线中的紫外光进行吸收过滤，两者结合能够有效吸收过滤光线中的不可见光，实现滤光效果。同时，使反射膜堆具备较高的反射性能，能够反射由基材入射的光线，实现反光效果，无需再使用棱镜，降低了制作成本。

Description

反光元件、摄像模组及电子设备

技术领域

本申请涉及光学元件技术领域，特别是涉及一种反光元件、摄像模组及电子设备。

背景技术

一般可见光的波长范围在400nm至760nm之间，而波长介于10nm至400nm之间的紫外线，以及波长介于760nm至1000nm之间的红外线则属于不可见光。对于集成有较高敏感度的光学元件的摄像模组来说，紫外线以及红外线也是会被其捕捉到的，这就会对成像质量造成影响，因此，摄像模组中需要滤除一定波长范围内的不可见光，以提高成像质量。同时，摄像模组中还需要改变入射光线的光路使其入射至光学元件中进行成像。

现有技术的摄像模组中一般采用滤光片来实现光谱过滤，同时采用棱镜来改变光路，两者同时使用制作成本较高，且满足不了目前电子设备趋于小型化的趋势。

实用新型内容

基于此，有必要针对采用滤光片来实现光谱过滤，同时采用棱镜来改变光路，两者同时使用制作成本较高的问题，提供一种反光元件、摄像模组及电子设备。

本申请实施例提供了一种反光元件，包括：基材；以及反射膜堆，设于基材的一个表面，反射膜堆包括多层交替设置的第一膜层和第二膜层，第一膜层的折射率大于第二膜层的折射率，反射膜堆的总层数在45层至70层之间，反射膜堆被配置为能够反射由基材入射的光线。

基于本申请实施例的反光元件，通过采用基材对入射光线中的红外光进行吸收过滤，采用反射膜堆对入射光线中的紫外光进行吸收过滤，两者结合能够有效吸收过滤光线中的不可见光，实现滤光效果。同时，通过将反射膜堆的结构设置为包括多层交替设置的第一膜层和第二膜层，其中，第一膜层的折射率大于第二膜层的折射率，使反射膜堆具备较高的反射性能，能够反射由基材入射的光线，实现反光效果，同时将反射膜堆的总层数设置在45层至70层之间，使其滤光性能和反光性能均达到一个较佳的效果，如此，本申请实施例中的反光元件能够在滤光的同时代替棱镜来改变光路，无需再使用棱镜，降低了制作成本。

在其中一个实施例中，基材为蓝玻璃基材。

基于上述实施例，采用蓝玻璃基材对入射光线中的红外光的吸收过滤效果更佳。

在其中一个实施例中，反射膜堆中的第二膜层与基材的表面接触。

基于上述实施例，通过将反射膜堆中的第二膜层设置为与基材的表面接触，能够加强反射膜堆与基材之间接触的牢固程度。

在其中一个实施例中，第一膜层的制作材料包括氧化钛、氧化锆、氧化铌、氧化钽、氧化锌、氧化铈、硫化锌、硒化锌、碳化硅、钛酸钡、钛酸锶、硫化镉、钛、硅、锗中的至少一种；和/或第二膜层的制作材料包括氧化硅、氧化铪、氧化铝、氧化镁、氧化钇、氟化钡、氟化铈、氟化镁、氟化铝、氟化镧、氟化钇、氟化镱、铝、铜、金、银、硅铝合金中的至少一种。

基于上述实施例，第一膜层采用以上材料中的至少一种按照需求来组合，使其相对第二膜层具有较高的折射率，以配合第二膜层的结构设置使反射膜堆具备较高的反射性能。第二膜层采用以上材料中的至少一种按照需求来组合，使其相对第一膜层具有较低的折射率，以配合第一膜层的结构设置使反射膜堆具备较高的反射性能。

在其中一个实施例中，第一膜层的制作材料包括氧化钛，第二膜层的制作材料包括氧化硅。

基于上述实施例，第一膜层的制作材料包括氧化钛，第二膜层的制作材料包括氧化硅，则反射膜堆包括多层交替设置的氧化钛层和氧化硅层，如此，在使反射膜堆能够对入射光线中的紫外光进行吸收过滤的前提下，还具备较高的反射性能。

在其中一个实施例中，沿垂直于反射膜堆与基材表面接触的方向，反射膜堆的厚度尺寸在4000nm至7000nm之间。

基于上述实施例，即多层交替设置的第一膜层和第二膜层的总厚度尺寸在4000nm至7000nm之间，使反射膜堆在满足功能需求的前提下，将厚度尺寸控制在较佳的范围，减小尺寸占用，有利于结构小型化。

在其中一个实施例中，沿垂直于反射膜堆与基材表面接触的方向，第一膜层和第二膜层的厚度尺寸在10nm至260nm之间。

基于上述实施例，每个第一膜层和每个第二膜层的厚度尺寸均在10nm至260nm之间，使第一膜层和第二膜层在配合以满足反射膜堆的功能需求前提下，将厚度尺寸控制在较佳的范围，减小尺寸占用，有利于结构小型化。

在其中一个实施例中，还包括设于基材背离反射膜堆的表面上的增透膜。

基于上述实施例，在基材背离反射膜堆的表面上设置增透膜，能够减少或消除基材表面的反射光，从而增加基材的透光量。

本申请实施例还提供了一种摄像模组，包括：感光元件，具有感光面；以及如上述的反光元件，位于感光元件的一侧，反光元件被配置为能够反射外界光线以使其入射至感光面。

基于本申请实施例的摄像模组，通过在反光元件中采用基材对入射光线中的红外光进行吸收过滤，采用反射膜堆对入射光线中的紫外光进行吸收过滤，两者结合能够有效吸收过滤光线中的不可见光，实现滤光效果。同时，通过将反射膜堆的结构设置为包括多层交替设置的第一膜层和第二膜层，其中，第一膜层的折射率大于第二膜层的折射率，使反射膜堆具备较高的反射性能，能够反射由基材入射的光线，实现反光效果，同时将反射膜堆的总层数设置在45层至70层之间，使其滤光性能和反光性能均达到一个较佳的效果，如此，本申请实施例中的摄像模组就能够借助反光元件在滤光的同时代替棱镜来改变光路，无需再使用棱镜，降低了制作成本。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：如上述的摄像模组。

基于本申请实施例的电子设备，通过在反光元件中采用基材对入射光线中的红外光进行吸收过滤，采用反射膜堆对入射光线中的紫外光进行吸收过滤，两者结合能够有效吸收过滤光线中的不可见光，实现滤光效果。同时，通过将反射膜堆的结构设置为包括多层交替设置的第一膜层和第二膜层，其中，第一膜层的折射率大于第二膜层的折射率，使反射膜堆具备较高的反射性能，能够反射由基材入射的光线，实现反光效果，同时将反射膜堆的总层数设置在45层至70层之间，使其滤光性能和反光性能均达到一个较佳的效果，如此，本申请实施例中的摄像模组就能够借助反光元件在滤光的同时代替棱镜来改变光路，无需再使用棱镜，降低了制作成本，且实现了摄像模组及电子设备结构的进一步小型化。

基于本申请实施例的反光元件、摄像模组及电子设备，通过采用基材对入射光线中的红外光进行吸收过滤，采用反射膜堆对入射光线中的紫外光进行吸收过滤，两者结合能够有效吸收过滤光线中的不可见光，实现滤光效果。同时，通过将反射膜堆的结构设置为包括多层交替设置的第一膜层和第二膜层，其中，第一膜层的折射率大于第二膜层的折射率，使反射膜堆具备较高的反射性能，能够反射由基材入射的光线，实现反光效果，同时将反射膜堆的总层数设置在45层至70层之间，使其滤光性能和反光性能均达到一个较佳的效果，如此，本申请实施例中的反光元件能够在滤光的同时代替棱镜来改变光路，无需再使用棱镜，降低了制作成本。

附图说明

图1为本申请一个实施例提供的反光元件的整体结构示意图；

图2为本申请一个实施例提供的反光元件的设计透射光谱图；

图3为本申请一个实施例提供的反光元件的设计反射光谱图；

图4为本申请一个实施例提供的反光元件的实测透射光谱图；

图5为本申请一个实施例提供的反光元件的实测反射光谱图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本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。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1为本申请一个实施例提供的反光元件100的整体结构示意图。

为了至少部分解决现有技术中存在的问题，请参阅图1，本申请实施例提供了一种反光元件100，该反光元件100包括基材110以及反射膜堆120。

其中，反射膜堆120设于基材110的一个表面。基材110能够对入射光线中的红外光进行吸收过滤，而反射膜堆120能够对入射光线中的紫外光进行吸收过滤，两者结合就能够有效吸收过滤光线中的不可见光，实现滤光效果。基材110的形状及大小可根据实际需要使用的反光元件100来灵活设置，例如，基材110的表面形状可以为圆形、椭圆形、矩形、多边形等。而为了节省材料及便于加工，基材110和反射膜堆120的表面形状及大小可以相同。基材110用于过滤红外光，反射膜堆120用于过滤紫外光，需要说明的是，基材110和反射膜堆120有滤光作用，但不意味着会完全阻隔对应波长范围内的光。并且，其过滤的波长范围是其主要的滤光范围，并不意味着基材110和反射膜堆120对波长范围之外的光线没有滤光效果。

具体的，反射膜堆120包括多层交替设置的第一膜层和第二膜层，即从反射膜堆120的一侧到另一侧依次为层叠设置的第一膜层、第二膜层、第一膜层、第二膜层、第一膜层、第二膜层……。并且，第一膜层的折射率大于第二膜层的折射率，即第一膜层采用高折射率层，其折射率可以设置为不小于2.0，而第二膜层采用低折射率层，其折射率可以设置为不大于1.6，当然，以上只是一个具体的示例，第一膜层和第二膜层的折射率也可以不满足该数值条件，只要符合第一膜层的折射率大于第二膜层的折射率即可，使反射膜堆120具备较高的反射性能，能够反射由基材110入射的光线，实现反光效果，如此，反射膜堆120就能够反射由基材110入射的光线。并且，反射膜堆120的总层数在45层至70层之间。通过将反射膜堆120的总层数在45层至70层之间，例如，反射膜堆120的总层数可以为45层、50层、65层、70层等，使其滤光性能和反光性能均达到一个较佳的效果。使用时，令光线由反光元件100中基材110背离反射膜堆120的一侧入射，光线透过基材110照射至反射膜堆120，从而被反射膜堆120所反射。

基于本申请实施例的反光元件100，通过采用基材110对入射光线中的红外光进行吸收过滤，采用反射膜堆120对入射光线中的紫外光进行吸收过滤，两者结合能够有效吸收过滤光线中的不可见光，实现滤光效果。同时，通过将反射膜堆120的结构设置为包括多层交替设置的第一膜层和第二膜层，其中，第一膜层的折射率大于第二膜层的折射率，使反射膜堆120具备较高的反射性能，能够反射由基材110入射的光线，实现反光效果，同时将反射膜堆120的总层数设置在45层至70层之间，使其滤光性能和反光性能均达到一个较佳的效果，如此，本申请实施例中的反光元件100能够在滤光的同时代替棱镜来改变光路，无需再使用棱镜，降低了制作成本。

基材110能够对入射光线中的红外光进行吸收过滤，则基材110可以采用白玻璃配合旋涂液来实现对红外光的吸收，在一些实施例中，基材110还可以为蓝玻璃基材，蓝玻璃基材对入射光线中的红外光的吸收过滤效果更佳。

在反射膜堆120中，第二膜层与基材110的表面接触。通过将反射膜堆120中的第二膜层设置为与基材110的表面接触，由于第二膜层的折射率较低，能够加强反射膜堆120与基材110之间接触的牢固程度。

在上述实施例的基础上，第一膜层的制作材料包括氧化钛、氧化锆、氧化铌、氧化钽、氧化锌、氧化铈、硫化锌、硒化锌、碳化硅、钛酸钡、钛酸锶、硫化镉、钛、硅、锗中的至少一种。与此同时，第二膜层的制作材料包括氧化硅、氧化铪、氧化铝、氧化镁、氧化钇、氟化钡、氟化铈、氟化镁、氟化铝、氟化镧、氟化钇、氟化镱、铝、铜、金、银、硅铝合金中的至少一种。第一膜层和第二膜层采用以上材料按照需求来组合形成反射膜堆120，使反射膜堆120具备较高的反射性能。

为了使反光元件100的光学性能更佳，在一些实施例中，第一膜层的制作材料包括氧化钛，第二膜层的制作材料包括氧化硅，则反射膜堆120包括多层交替设置的氧化钛层和氧化硅层，如此，在使反射膜堆120能够对入射光线中的紫外光进行吸收过滤的前提下，还具备较高的反射性能。

为了合理控制反光元件100的整体尺寸，在一些实施例中，沿垂直于反射膜堆120与基材110表面接触的方向，反射膜堆120的厚度尺寸在4000nm至7000nm之间。即多层交替设置的第一膜层和第二膜层的总厚度尺寸在4000nm至7000nm之间，例如反射膜堆120的厚度尺寸可以为4000nm、4500nm、5000nm、6000nm、7000nm等，使反射膜堆120在满足功能需求的前提下，将厚度尺寸控制在较佳的范围，减小尺寸占用，有利于结构小型化。

在上述实施例的基础上，沿垂直于反射膜堆120与基材110表面接触的方向，第一膜层和第二膜层的厚度尺寸在10nm至260nm之间，例如，第一膜层和第二膜层的厚度尺寸可以为10nm、30nm、100nm、200nm、260nm等，使第一膜层和第二膜层在配合以满足反射膜堆120的功能需求前提下，将厚度尺寸控制在较佳的范围，减小尺寸占用，有利于结构小型化。

为了增加基材110背离反射膜堆120的表面的透光性能，在其中一个实施例中，还包括设于基材110背离反射膜堆120的表面上的增透膜130。在基材110背离反射膜堆120的表面上设置增透膜130，能够减少或消除基材110表面的反射光，从而增加基材110的透光量。

以下表1、表2和表3分别为在几个具体实施例中，反射膜堆120的具体结构示例，其中，膜层序号表示由反射膜堆120靠近基材110的表面开始的膜层的序号，则表中序号为奇数的即为第一膜层，表中序号为偶数的即为第二膜层。

表1

表2

表3

图2为本申请一个实施例提供的反光元件100的设计透射光谱图，图3为本申请一个实施例提供的反光元件100的设计反射光谱图，图4为本申请一个实施例提供的反光元件100的实测透射光谱图，图5为本申请一个实施例提供的反光元件100的实测反射光谱图。

请参阅图2至图5，其中，图2、图3为本申请一个实施例提供的反光元件的设计透射光谱图、设计反射光谱图，图2中横坐标为波长(nm)，纵坐标为光线透过率(％)，图3中横坐标为波长(nm)，纵坐标为光线反射率(％)。结合图2与图3，光线经过反光元件时，反光元件对波长较短的红外光的透过率较高，约达到60％以上，同时对红外光的反射率较低，约在10％以下，即红外光绝大部分透过反光元件，极少被反光元件所反射。反光元件对波长稍长的可见光的透过率较低，约在10％以下，同时对可见光的反射率较高，约达到95％以上，即可见光极大部分被反光元件所反射。而反光元件对波长较长的紫外光的透过率较低，约保持在20％以下，同时对紫外光的反射率也较低，约在10％以下，即紫外光绝大部分被反光元件所吸收，既较少透过反光元件也较少被反射出去。图4、图5为本申请一个实施例提供的反光元件的实测透射光谱图、实测反射光谱图，图4中横坐标为波长(nm)，纵坐标为光线透过率(％)，其中，虚线为入射角为0度的光线的光谱图，实线为入射角为45度的光线的光谱图，其中，入射角是指光线与基材表面法线的夹角，法线是指直于基材表面的直线，图5中横坐标为波长(nm)，纵坐标为光线反射率(％)。结合图4和图5可知，本申请实施例中的反光元件的实际光学性能与设计光学性能基本相符，且光线的入射角为45度时，反光元件对可见光的透过率相对较低，反射效果更佳，反光元件对可见光的透光率低，反射率高，而对可见光之外的红外光的透光率高，反射率低，对紫外光的透光率低，反射率低，有利提升摄像模组的成像性能。

本申请实施例还提供了一种摄像模组，该摄像模组包括感光元件以及如上述的反光元件100，感光元件具有感光面，反光元件100位于感光元件的一侧，反光元件100被配置为能够反射外界光线以使其入射至感光面。由于该反光元件100能够在滤光的同时代替棱镜来改变光路，因此，本申请实施例中的摄像模组就能够借助反光元件100在滤光的同时代替棱镜来改变光路，无需再使用棱镜，降低了制作成本。在本实施例的摄像模组中，可以是镜头组件位于反光元件100与感光元件之间，即外界光线经反光元件100反射后入射至镜头组件中，并最终穿过镜头组件入射至感光元件的感光面上以进行成像。还可以是反光元件100位于镜头组件与感光元件之间，外界光线入射至镜头组件中，穿过镜头组件后经反光元件100反射后最终入射至感光元件的感光面上以进行成像。

本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括如上述的摄像模组。电子装置可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、个人数位助理、智能手环、智能手表等穿戴式设备中的任意一种。具备拍摄或摄像功能的电子装置都可以采用本实施方式中的摄像模组。本申请实施例的电子设备通过在反光元件100中采用基材110对入射光线中的红外光进行吸收过滤，采用反射膜堆120对入射光线中的紫外光进行吸收过滤，两者结合能够有效吸收过滤光线中的不可见光，实现滤光效果。同时，通过将反射膜堆120的结构设置为包括多层交替设置的第一膜层和第二膜层，其中，第一膜层的折射率大于第二膜层的折射率，使反射膜堆120具备较高的反射性能，能够反射由基材110入射的光线，实现反光效果，同时将反射膜堆120的总层数设置在45层至70层之间，使其滤光性能和反光性能均达到一个较佳的效果，如此，本申请实施例中的摄像模组就能够借助反光元件100在滤光的同时代替棱镜来改变光路，无需再使用棱镜，降低了制作成本，且实现了摄像模组及电子设备结构的进一步小型化。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种反光元件，其特征在于，包括：

基材；以及

反射膜堆，设于所述基材的一个表面，所述反射膜堆包括多层交替设置的第一膜层和第二膜层，所述第一膜层的折射率大于所述第二膜层的折射率，所述反射膜堆的总层数在45层至70层之间，所述反射膜堆被配置为能够反射由所述基材入射的光线。

2.根据权利要求1所述的反光元件，其特征在于，所述基材为蓝玻璃基材。

3.根据权利要求1所述的反光元件，其特征在于，所述反射膜堆中的所述第二膜层与所述基材的表面接触。

4.根据权利要求1所述的反光元件，其特征在于，所述第一膜层的制作材料包括氧化钛、氧化锆、氧化铌、氧化钽、氧化锌、氧化铈、硫化锌、硒化锌、碳化硅、钛酸钡、钛酸锶、硫化镉、钛、硅、锗中的至少一种；和/或

所述第二膜层的制作材料包括氧化硅、氧化铪、氧化铝、氧化镁、氧化钇、氟化钡、氟化铈、氟化镁、氟化铝、氟化镧、氟化钇、氟化镱、铝、铜、金、银、硅铝合金中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的反光元件，其特征在于，所述第一膜层的制作材料包括氧化钛，所述第二膜层的制作材料包括氧化硅。

6.根据权利要求1所述的反光元件，其特征在于，沿垂直于所述反射膜堆与所述基材表面接触的方向，所述反射膜堆的厚度尺寸在4000nm至7000nm之间。

7.根据权利要求1所述的反光元件，其特征在于，沿垂直于所述反射膜堆与所述基材表面接触的方向，所述第一膜层和所述第二膜层的厚度尺寸在10nm至260nm之间。

8.根据权利要求1所述的反光元件，其特征在于，还包括设于所述基材背离所述反射膜堆的表面上的增透膜。

9.一种摄像模组，其特征在于，包括：

感光元件，具有感光面；以及

如权利要求1至8任一项所述的反光元件，位于所述感光元件的一侧，所述反光元件被配置为能够反射外界光线以使其入射至所述感光面。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

如权利要求9所述的摄像模组。

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