TWI572576B - 吸收式近紅外濾光玻璃及使用該濾光玻璃的鏡頭模組 - Google Patents
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Description
本發明涉及一種濾光玻璃，特別涉及一種吸收式近紅外濾光玻璃及使用該濾光玻璃的鏡頭模組。
傳統的鏡頭模組包括一鏡筒及組裝在所述鏡筒中的至少一鏡片及一反射式濾光玻璃，該濾光玻璃與該鏡片相鄰近。所述濾光玻璃用於濾除經過該鏡片的光線中的紅外光線。而該反射式濾光玻璃的工作原理是將紅外光線反射而只讓波長為420nm-680nm的可見光通過。而在紅外光線被反射的過程中，大約有5%左右的可見光會伴隨紅外光線一同被反射，這部分可見光在經過多次反射後會在成像的圖像中形成眩光。
有鑑於此，有必要提供一種吸收式近紅外濾光玻璃及使用該濾光玻璃的鏡頭模組。
一種吸收式近紅外濾光玻璃，其至少包括一玻璃基板，該玻璃基板是通過熔融一原料組成物以及冷卻該熔融後的原料組成物而形成，該原料組成物包含28-33%的P2O5，14-33%的A2O，0.15-4%的BO，2.5-8%的CuO及1.4-1.65%的Al2O3，其中，%是指重量百分比，A是指鹼金屬元素之一，A2O指鹼金屬氧化物之一，B是指鹼土金屬元素之一，BO是指鹼土金屬氧化物之一。
一種鏡頭模組，其包括一鏡筒及至少一收容在該鏡筒中的吸收式近紅外濾光玻璃；所述濾光玻璃至少包括一玻璃基板，該玻璃基板是通過熔融一原料組成物以及冷卻該熔融後的原料組成物而形成，該原料組成物包含28-33%的P2O5，14-33%的A2O，0.15-4%的BO，2.5-8%的CuO及1.4-1.65%的Al2O3，其中，%是指重量百分比，A是指鹼金屬元素之一，A2O指鹼金屬氧化物之一，B是指鹼土金屬元素之一，BO是指鹼土金屬氧化物之一。
與先前技術相比，本發明提供的鏡頭模組中的吸收式近紅外濾光玻璃採用能吸收紅外光線的材料製成，以吸收投射至鏡頭模組中的光線的紅外光線，從而降低了濾光玻璃對可見光的反射，以防止在成像的圖像中形成眩光。
下面將結合附圖與實施例對本技術方案作進一步詳細說明。
如圖1所示，為本發明實施方式提供的一鏡頭模組100，其包括一個鏡筒10、至少一個鏡片20、一個吸收式近紅外濾光玻璃30及一個影像感測模組40。所述吸收式近紅外濾光玻璃30用於濾除穿過鏡片20且投射至影像感測模組40的光線中的近紅外光線。
所述鏡筒10呈圓筒狀，其包括一個半封閉的物側11、一個未封閉的像側12及一個與所述物側11和像側12都相連通的容置空間13。
所述鏡片20收容在所述容置空間13中靠近物側11的位置處。投射至該鏡片20靠近物側的表面的光線經過該鏡片20的會聚或發散後從靠近像側的表面投射出去。
所述吸收式近紅外濾光玻璃30收容在所述容置空間13中靠近像側12的位置處，其至少包括一玻璃基板31。所述玻璃基板31是通過熔融一原料組成物以及冷卻該熔融後的原料組成物而形成，該原料組成物包含28-33%的P2O5（五氧化二磷），14-33%的A2O，0.15-4%的BO，1.4-1.65%的Al2O3（三氧化二鋁），2.5-8%的CuO（氧化銅），1-2%的ZnO（氧化鋅）及15-22.5%的氟化物；其中，%是指重量百分比，A是指鹼金屬元素，A2O指鹼金屬氧化物，B是指鹼土金屬元素，BO是指鹼土金屬氧化物。
P5+是氟磷玻璃基本的組成成分之一。當原料組成物內P2O5的重量百分比小於28%時，光穿透玻璃的顏色會受阻且呈現偏綠色的狀況；當超過33%時，玻璃在氣候變化耐久性與玻璃表面霧度狀態都會變差。
所述A2O選自Li2O（氧化鋰）、Na2O（氧化納）及K2O（氧化鉀）中的一種；其中，所述Li2O的重量百分比為30-33%，所述Na2O的重量百分比為14-16%，所述K2O的重量百分比為22-24%。A+是改善玻璃融化性/玻璃霧度以及可見光區域穿透率的必須成分，當原料組成物內A2O的重量百分比小於14%時，上述的改善效應都不會發生；當超過33%時，玻璃在氣候變化耐久性與制程可行性會變差。
所述BO選自MgO（氧化鎂）、CaO（氧化鈣）、SrO（氧化鍶）及BaO（氧化鋇）中的一種；其中，所述MgO的重量百分比為0.15-0.95%，所述CaO的重量百分比為0.15-0.4%，所述SrO的重量百分比為0.15-0.95%，所述BaO的重量百分比為0.15-0.95%。B2+是改善玻璃耐久性/玻璃霧度以及制程可行性的必須成分。當原料組成物內BO小於0.15%時，上述的改善效應都不會發生；當超過0.95%時玻璃霧度會變差。
Al3+是改善氟磷玻璃霧度/耐熱/熱衝擊/機械強度/化學耐久性的必須成分。當原料組成物內Al2O3小於1.4%時，上述的改善效應都不會發生；當超過1.65%時，在近紅外光區域吸收效果會減低。
Cu2+是帶來近紅外光區域吸收效果的必須成分。當原料組成物內CuO小於2.5%時，紅外光區域吸收會變小；當超過8%時，玻璃表面會有浮垢、斑紋、皺紋等外觀缺陷。
Zn2+可以修補近紅外光區域的吸收特性，以及改善玻璃融化性/玻璃霧度。當原料組成物內ZnO小於1%時，上述的改善效應都不會發生；當超過2%時玻璃霧度會變差。
F-為玻璃內必要的陰離子成分,可以降低熔點、改善玻璃融化性/玻璃霧度、耐氣候等特性當玻璃內F-小於15%時，耐候性會變差；當大於22.5%時O2-組成分含量會下降，然後Cu2+會轉變成Cu+並使玻璃在波長400nm的變色。所以F-限制在15~22.5%間會有比較好的效果。
可以理解，為提高所述吸收式近紅外濾光玻璃30對近紅外光線的濾除效果，可在所述玻璃基板31朝向物側11的一面上鍍設一層抗反射膜32，在該玻璃基板31朝向像側12的一面上鍍設一層紅外濾光膜33。
所述影像感測模組40設置在鏡筒10靠近像側12的一端，投射至鏡頭模組100的光線依次經過所述鏡片20和濾光玻璃30後投射至所述影像感測模組40。所述影像感測模組40用於將所述光線信號轉化為數位信號。
所述吸收式近紅外線濾光玻璃30對波長400-500nm間的光線的穿透率可達80-90%以下，中心波長（T50%）可控制在600-650nm間的任何波段，且對750-1100nm間的光線的平均穿透率小於3%。
本發明提供的鏡頭模組中的玻璃鏡片採用能吸收紅外光線的材料製成，以吸收通過該玻璃鏡片的光線中的紅外光線，從而使得鏡頭模組無需另設其他濾除紅外光線的光學元件，從而還僅減小了鏡頭模組的體積，還降低了鏡頭模組的生產成本。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100．．．鏡頭模組
10．．．鏡筒
11．．．物側
12．．．像側
13．．．容置空間
20．．．鏡片
30．．．吸收式近紅外濾光玻璃
31．．．玻璃基板
32．．．抗反射膜
33．．．紅外濾光膜
40．．．影像感測模組
圖1為本發明實施方式提供的鏡頭模組的結構示意圖。
100．．．鏡頭模組
10．．．鏡筒
11．．．物側
12．．．像側
13．．．容置空間
20．．．鏡片
30．．．吸收式近紅外濾光玻璃
31．．．玻璃基板
32．．．抗反射膜
33．．．紅外濾光膜
40．．．影像感測模組
Claims (11)
- 一種吸收式近紅外濾光玻璃，其至少包括一玻璃基板，該玻璃基板是通過熔融一原料組成物以及冷卻該熔融後的原料組成物而形成，該原料組成物包含28-33%的P2O5，14-33%的A2O，0.15-4%的BO，2.5-8%的CuO及1.4-1.65%的Al2O3，其中，%是指重量百分比，A是指鹼金屬元素之一，A2O指鹼金屬氧化物之一，B是指鹼土金屬元素之一，BO是指鹼土金屬氧化物之一。
- 如申請專利範圍第1項所述的吸收式近紅外濾光玻璃，其中：所述原料組成物還包含1-2%的ZnO。
- 如申請專利範圍第1項所述的吸收式近紅外濾光玻璃，其中：所述A2O為Li2O，其重量百分比為30-33%。
- 如申請專利範圍第1項所述的吸收式近紅外濾光玻璃，其中：所述A2O為Na2O，其重量百分比為14-16%。
- 如申請專利範圍第1項所述的吸收式近紅外濾光玻璃，其中：所述A2O為K2O，其重量百分比為22-24%。
- 如申請專利範圍第1項所述的吸收式近紅外濾光玻璃，其中：所述BO為MgO，其重量百分比為0.15-0.95%。
- 如申請專利範圍第1項所述的吸收式近紅外濾光玻璃，其中：所述BO為CaO，其重量百分比為0.15-4%。
- 如申請專利範圍第1項所述的吸收式近紅外濾光玻璃，其中：所述BO為SrO，其重量百分比為0.15-0.95%。
- 如申請專利範圍第1項所述的吸收式近紅外濾光玻璃，其中：所述BO為BaO，其重量百分比為0.15-0.95%。
- 如申請專利範圍第1項所述的吸收式近紅外濾光玻璃，其中：所述原料組成物還包含15-22.5%的氟化物。
- 一種鏡頭模組，其包括一鏡筒及至少一收容在該鏡筒中的如申請專利範圍第1至10項任一項所述的吸收式近紅外濾光玻璃。
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