日夜两用宽带通滤光片制造技术

技术编号:12107251 阅读:104 留言:0更新日期:2015-09-24 01:12
本实用新型专利技术涉及一种日夜两用宽带通滤光片。该滤光片包括透明玻璃基体以及镀设于透明玻璃基体上的滤光膜,滤光膜由32层膜层组成,该32层膜层由高折射率介质材料Nb2O5膜层和低折射率介质材料MgF2膜层多次交替堆叠组成。该滤光片采用Nb2O5作为高折射率材料,同时采用MgF2作为低折射率材料,进一步增大高低折射率材料间的折射率差异,以制备牢固度好、硬度强、吸收小、层数少、膜厚薄且有效消除超薄层的滤光膜,其可见光通带波段为400-640nm,平均透过率大于98%;透过红外光通带波段为840-970nm,平均透过率大于98%;截止带波段为670-800nm,平均透过率小于0.4%,能高效过滤杂光。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种滤光片,特别涉及一种日夜两用宽带通滤光片
技术介绍
日夜两用带通滤光片是指能同时通过可见光和近红外光,同时截止部分可见光和近红外光的滤光片,主要应用于数码相机、数码摄像机、手机摄像、可视对讲、电子玩具、安全监控、生物医药等CXD或CMOS成像系统领域,保证白天可分别获得抗强光和抗杂光干扰能力强,色彩失真少的彩色图像,而夜晚也可获得同样清晰的黑白图像。在现有应用中,红外灯常用有红爆的红外LED发射管(使用波长为850nm),因此常用日夜两用带通滤光片往往选择通过可见光和850nm近红外光;但其无法满足其它无红爆红外LED发射管(使用波长为940nm)的补光应用要求,甚至增强激光(使用波长为950nm)夜视等要求。此外,现有技术的日夜两用带通滤光片截止带透过率较高(一般仅为平均透过率小于1%),且通带和截止带过渡区较宽,容易在成像时出现偏色或色差,难以满足CCD或CMOS成像系统对日夜两用滤光片的要求。且现有技术的日夜两用带通滤光片常用高折射率介质材料Ti02(n =2.35i550nm)和低折射率介质材料Si02(n = 1.45i550nm)交替堆叠制备,主要存在以下不足之处:(I)滤光膜层数较多(多达50多层),膜层较厚(厚达4-5微米),而且存在较多超薄层(单层膜厚小于1nm),超薄层的精确控制对镀膜生产来说是个难点,较多超薄层的结构必然影响批量化生产的良品率和稳定性,(2)Ti02材料在蒸发沉积过程中容易失氧,形成其它低价氧化物薄膜,导致吸收增大,且Ti02薄膜长期暴露在紫外线照射下,会导致小于450nm的短波吸收增加,这必然影响到滤光片的长期使用性能。
技术实现思路
本技术的目的在于克服以上缺点,提供一种日夜两用宽带通滤光片,该滤光片采用折射率比常用Ti02略低但蒸发特性和吸收特性更稳定的Nb205作为高折射率材料,同时采用折射率比常用Si02更低的MgF2作为低折射率材料,进一步增大高低折射率材料间的折射率差异,以制备牢固度好、硬度强、吸收小、层数少、膜厚薄且有效消除超薄层的滤光膜,其可见光通带波段为400-640nm,平均透过率大于98% ;透过红外光通带波段为840-970nm,平均透过率大于98% ;截止带波段为670_800nm,平均透过率小于0.4%,能高效过滤杂光且有效避免色差或偏色问题。本技术是这样实现的:一种日夜两用宽带通滤光片,包括透明玻璃基体以及镀设于透明玻璃基体上的滤光膜,所述滤光膜由32层膜层组成,该32层膜层由高折射率介质材料Nb205膜层和低折射率介质材料MgF2膜层多次交替堆叠组成,该32层膜层从内至外依次为:第I层,Nb205膜层,厚度为99-101nm ;第2层,MgF2膜层,厚度为181.2-184.8nm ;第3层,Nb205膜层,厚度为27.7-28.3nm ;第4层,MgF2膜层,厚度为33.7-34.3nm ;第5层,Nb205膜层,厚度为28.7-29.3nm ;第6层,MgF2膜层,厚度为30.7-31.3nm ;第7层,Nb205 膜层,厚度为 99-101nm ;第 8 层,MgF2 膜层,厚度为 148.5-151.5nm ;第 9 层,Nb205膜层,厚度为 80.2-81.8nm ;第 10 层,MgF2 膜层,厚度为 144.5-147.5nm ;第 11 层,Nb205膜层,厚度为95-97nm ;第12层,MgF2膜层,厚度为40.6-41.4nm ;第13层,Nb205膜层,厚度为30.7-31.3nm ;第14层,MgF2膜层,厚度为20.8-21.2nm ;第15层,Nb205膜层,厚度为 48.5-49.5nm ;第 16 层,MgF2 膜层,厚度为 156.4-159.6nm ;第 17 层,Nb205 膜层,厚度为 79.2-80.Snm ;第 18 层,MgF2 膜层,厚度为 144.5-147.5nm ;第 19 层,Nb205 膜层,厚度为 82.2-83.8nm ;第 20 层,MgF2 膜层,厚度为 170.3-173.8nm ;第 21 层,Nb205 膜层,厚度为 14.9-15.2nm ;第 22 层,MgF2 膜层,厚度为 169.3-172.7nm ;第 23 层,Nb205 膜层,厚度为 84.2-85.9nm ;第 24 层,MgF2 膜层,厚度为 151.5-154.5nm ;第 25 层,Nb205 膜层,厚度为 106.9-109.1nm ;第 26 层,MgF2 膜层,厚度为 20.8-21.1nm ;第 27 层,Nb205 膜层,厚度为 121.8-124.2nm ;第 28 层,MgF2 膜层,厚度为 41.6-42.4nm ;第 29 层,Nb205 膜层,厚度为23.8-24.2nm ;第30层,MgF2膜层,厚度为49.5-50.5nm ;第31层,Nb205膜层,厚度为21.8-22.2nm ;第 32 层,MgF2 膜层,厚度为 99-lOlnm。本技术的制造工艺包括:在真空镀膜机的真空腔内,利用真空镀膜技术在透明玻璃基体上,在透明玻璃基体上依次精确沉积规定厚度要求Nb205薄膜和MgF2薄膜,最终形成所述的32层滤光膜。本技术提供的滤光片对波长为400-640nm和840_970nm的光增透,平均透过率大于98%,对波长为670-800nm的光截止,平均透过率小于0.4%,能高效过滤杂光。能有效地保证白天可分别获得抗强光和抗杂光干扰能力强,色彩失真少的彩色图像,而夜晚也可获得同样清晰的黑白图像。优选地,所述32层膜层的厚度依次为:第I层,Nb205膜层,厚度为10nm ;第2层,MgF2膜层,厚度为183nm ;第3层,Nb205膜层,厚度为28nm ;第4层,MgF2膜层,厚度为34nm ;第5层,Nb205膜层,厚度为29nm ;第6层,MgF2膜层,厚度为3 Inm ;第7层,Nb205膜层,厚度为10nm ;第8层,MgF2膜层,厚度为150nm ;第9层,Nb205膜层,厚度为81nm ;第10层,MgF2膜层,厚度为146nm;第11层,Nb205膜层,厚度为96nm ;第12层,MgF2膜层,厚度为41nm ;第13层,Nb205膜层,厚度为31nm ;第14层,MgF2膜层,厚度为21nm ;第15层,Nb205膜层,厚度为49nm ;第16层,MgF2膜层,厚度为158nm ;第17层,Nb205膜层,厚度为80nm ;第18层,MgF2膜层,厚度为146nm ;第19层,Nb205膜层,厚度为83nm ;第20层,MgF2膜层,厚度为172nm ;第21层,Nb205膜层,厚度为15nm ;第22层,MgF2膜层,厚度为17Inm ;第23层,Nb205膜层,厚度为85nm ;第24层,MgF2膜层,厚度为153nm ;第25层,Nb205膜层,厚度为108nm ;第26层,MgF2膜层,厚度为21nm ;第27层,Nb205膜层,厚度为123nm ;第28层,MgF2膜层,厚度为42nm ;第29层,Nb205膜层,厚度为24nm ;第30层,MgF2膜层,厚度为50nm ;第31本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种日夜两用宽带通滤光片,其特征在于:该滤光片包括透明玻璃基体以及镀设于透明玻璃基体上的滤光膜,所述滤光膜由32层膜层组成,该32层膜层由高折射率介质材料Nb2O5膜层和低折射率介质材料MgF2膜层多次交替堆叠组成,该32层膜层从内至外依次为:第1层,Nb2O5膜层,厚度为99‑101nm;第2层,MgF2膜层,厚度为181.2‑184.8nm;第3层,Nb2O5膜层,厚度为27.7‑28.3nm;第4层,MgF2膜层,厚度为33.7‑34.3nm;第5层,Nb2O5膜层,厚度为28.7‑29.3nm;第6层,MgF2膜层,厚度为30.7‑31.3nm;第7层,Nb2O5膜层,厚度为99‑101nm;第8层,MgF2膜层,厚度为148.5‑151.5nm;第9层,Nb2O5膜层,厚度为80.2‑81.8nm;第10层,MgF2膜层,厚度为144.5‑147.5nm;第11层,Nb2O5膜层,厚度为95‑97nm;第12层,MgF2膜层,厚度为40.6‑41.4nm;第13层,Nb2O5膜层,厚度为30.7‑31.3nm;第14层,MgF2膜层,厚度为20.8‑21.2nm;第15层,Nb2O5膜层,厚度为48.5‑49.5nm;第16层,MgF2膜层,厚度为156.4‑159.6nm;第17层,Nb2O5膜层,厚度为79.2‑80.8nm;第18层,MgF2膜层,厚度为144.5‑147.5nm;第19层,Nb2O5膜层,厚度为82.2‑83.8nm;第20层,MgF2膜层,厚度为170.3‑173.8nm;第21层,Nb2O5膜层,厚度为14.9‑15.2nm;第22层,MgF2膜层,厚度为169.3‑172.7nm;第23层,Nb2O5膜层,厚度为84.2‑85.9nm;第24层,MgF2膜层,厚度为151.5‑154.5nm;第25层,Nb2O5膜层,厚度为106.9‑109.1nm;第26层,MgF2膜层,厚度为20.8‑21.1nm;第27层,Nb2O5膜层,厚度为121.8‑124.2nm;第28层,MgF2膜层,厚度为41.6‑42.4nm;第29层,Nb2O5膜层,厚度为23.8‑24.2nm;第30层,MgF2膜层,厚度为49.5‑50.5nm;第31层,Nb2O5膜层,厚度为21.8‑22.2nm;第32层,MgF2膜层,厚度为99‑101nm。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:朱元强
申请(专利权)人:福建福特科光电股份有限公司
类型:新型
国别省市:福建;35

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