用于汽车应用和/或电子设备的相机或相机模块的光学传感装置的红外截止滤光装置和生产红外截止滤光装置的方法与流程
- 国知局
- 2024-06-21 12:40:56
本发明涉及一种用于汽车应用和/或电子设备的相机或相机模块的光学传感装置的红外截止滤光装置、一种包括该红外截止滤光装置的用于电子设备、特别是用于手持电子设备的相机或相机模块的光学传感装置以及一种生产该红外截止滤光装置的方法。
背景技术:
1、自动对焦模块已广泛应用于智能手机相机或其他手持电子设备,例如平板电脑、笔记本电脑、外置相机模块或手持相机。在这些自动对焦模块中,透镜通常可通过音圈电机或致动器(vcm/vca)移动,且通常设置在音圈电机或致动器中。当电源关闭时,透镜通常仍处于可移动位置,例如,当电子设备容易突然移动或最终掉落时,透镜可在vcm或vca内移动。
2、通常情况下,如果自动对焦vcm电机突然将透镜向传感器方向拉回,例如在外部冲击、振动或包括自动对焦模块的电子设备的电池电量耗尽的情况下,透镜可能会撞击滤光器,特别是红外截止滤光器。
3、这两种情况的撞击都可能会损坏红外截止滤光器。此外,由于分辨率的提高是大势所趋,高端智能手机中使用的传感器也会越来越大。传感器通常对红外(ir)光具有很高的灵敏度,这可能会导致所记录的图像因色彩和亮度失真而发生畸变。此外,为了与更大的传感器相结合,红外截止滤光器也需要更大,以消除或减少红外光在显示图像中造成的畸变。不过,一般来说,相机模块的总厚度应该变小,或者出于光学设计的原因至少需要将其固定在特定的尺寸值上,例如优选厚度为0.21mm。事实证明,较大的红外截止滤光器在实际生活中以及在典型跌落测试中会更容易损坏。
4、cn212160136u描述了一种具有抗弯强度的复合高强度蓝玻璃滤光器,它由蓝玻璃基板和多达20层的胶水和滤光器组成,例如蓝玻璃滤光器两侧的干涉滤光层、抗反射(ar)层和防指纹层。根据上述设计,强度可能来自于设置在滤光层和蓝色玻璃基板之间的玻璃胶。
5、wo16061738a1公开了一种用于相机模块的光学装置。该光学装置包括红外吸收红外截止滤光器和透明盖板元件,其中,所述透明盖板元件由一般脆性材料(如蓝宝石)制成,以获得具有足够机械强度的保护性红外截止滤光器。由于基本上只有红外截止滤光器的厚度符合上述红外截止滤光器的特定值,因此,包括蓝宝石玻璃在内的光学装置的总厚度要大得多。
6、de102014106698a1涉及一种光学滤光设备,其包括设置有光吸收组件的磷酸盐滤光玻璃。为了避免湿气造成损害,公开了一块通过光学油灰粘合到滤光玻璃表面的玻璃,其中,该块薄玻璃板的热膨胀系数小于由磷酸盐或氟磷酸盐玻璃组成的盘形滤光玻璃的热膨胀系数。然而,由于光学滤光设备的尺寸问题,这些光学滤光设备很难用于智能手机相机或其他手持电子设备。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种用于汽车应用和/或电子设备、特别是手持电子设备的相机或相机模块的红外截止滤光器,该红外截止滤光器的机械稳定性更高,并且厚度较低,其易于匹配广泛使用的或至少是通用的标准值,例如0.21mm的厚度。
2、该目的可以通过独立权利要求的主题来实现。
3、相应地,公开了一种用于汽车应用和/或电子设备的、特别是手持电子设备的相机或相机模块的光学传感装置,其包括:
4、光学透镜或透镜系统;
5、传感器、尤其是光学图像传感器,其用于感测特定光谱内的、优选可见光光谱内的光信号;以及
6、红外截止滤光装置,其包括:
7、至少一个红外截止滤光元件;和
8、至少一个第一盖板元件,其设置在所述红外截止滤光元件的第一主表面之前;从而优选地沿着朝向该传感器传播的光的入射光束路径设置该第一盖板元件和该红外截止滤光元件。
9、所述红外截止滤光元件包括含有氧化铜的玻璃或由其组成,所述盖板元件包括超薄玻璃,并且所述红外截止滤光装置的总厚度小于0.8mm、优选地小于0.5mm。
10、在一个优选实施例中、特别地用于智能手机等手持设备中时,所述红外截止滤光装置的总厚度可以为约0.21mm。在本实施例中,所述红外截止滤光器的厚度约为0.11mm,并且可能设置在所述红外截止滤光元件与所述盖板元件之间的优选光学透明的粘合剂的厚度约为0.03mm。在本实施例中,该超薄玻璃的厚度约为0.07mm。
11、在汽车应用中,其总厚度可能约为0.3至0.5mm。
12、所公开的改进型红外截止滤光器的设计可以直接用于取代普通智能手机相机或其他手持电子设备中的红外截止滤光器、特别地为具有0.21mm厚的ircf的设备,或者具有大尺寸和/或高分辨率传感器的设备。
13、显著的是,与上述现有技术设计相比,改进型红外截止滤光器易于生产,特别地其程序步骤有所减少。
14、在一个优选实施例中,所述红外截止滤光元件可以包括含氧化铜的玻璃,所述盖板元件包括超薄玻璃。因此,根据本发明,近红外截止滤光器优选为掺杂铜离子的玻璃。在此处提到的组分中,铜含量是指氧化铜的含量,相应的玻璃是指含氧化铜(或cuo)的玻璃。一般来说,红外截止滤光元件是指近红外吸收滤光元件。
15、术语超薄玻璃(utg)是指厚度通常在50μm到100μm之间的玻璃。值得注意的是,所述盖板元件的超薄玻璃的厚度小于所述红外截止滤光元件的厚度,从而特别地将所述红外截止滤光装置的总厚度限制在所述红外截止滤光器常用范围内的理想值。
16、在另一实施例中、特别是在用于汽车应用的实施例中,所述红外截止滤光装置的总厚度可能小于0.8mm、优选地小于0.5mm。
17、如果相机或相机模块具有自动对焦功能,则光学透镜或透镜系统可通过与光学透镜或透镜系统的光学对称轴平行的致动器发生移动。有了自动对焦功能,相机或相机模块可自动或在远程控制下运行,这对于汽车应用是特别有用的。
18、为了给自动对焦功能提供支持或提供自动对焦功能,该图像传感器也可以或也替代地可以通过与光学透镜或透镜系统的光学对称轴平行的致动器移动、特别是在该光学透镜或透镜系统不发生倾斜或横向移动的位置。为清楚起见,由平行于光学对称轴的致动器引起的移动也被视为沿光学对称轴方向的移动。
19、在一个实施例中,所述光学传感装置包括外壳、尤其是专用外壳,从而优选地形成相机或相机模块,该相机或相机模块用于汽车应用和/或电子设备、尤其用于手持电子设备本身。
20、本发明的一个方面涉及一种用于相机或相机模块的光学传感装置的红外截止滤光装置,特别地根据上述公开内容,其用于汽车应用和/或电子设备、尤其是手持电子设备,其中,所述红外截止滤光装置包括:
21、至少一个红外截止滤光元件,其包括含氧化铜的玻璃或由其组成;以及
22、至少一个第一盖板元件,其设置在所述红外截止滤光元件的第一主表面之前,从而优选地沿着朝向光学图像传感器传播的光的入射光束路径设置所述第一盖板元件和所述红外截止滤光元件;
23、其中,所述盖板元件包括超薄玻璃,所述红外截止滤光装置的总厚度小于0.8mm、优选地小于0.5mm。
24、在本公开的背景下,为了清晰起见,选择上述从透镜20朝向光学图像传感器传播的入射光束路径op,以沿透镜或透镜系统的光轴oa或光学对称轴传播,相应地,在某些实施例中,沿红外截止滤光装置设置的光轴或光学对称轴传播。
25、根据本发明的公开内容,所述红外截止滤光元件的第一主表面或第二主表面是片状或类似片状玻璃元件的主表面,其中,所述两个主表面基本上相互平行,其尺寸比片状或类似片状玻璃元件的其余表面的尺寸大5倍以上、优选地至少大10倍或15倍。换句话说,所述红外截止滤光元件可以形成为含氧化铜的片状玻璃元件、特别地具有可理解为所述红外截止滤光元件的第一主表面的正面和与之相对的可理解为所述红外截止滤光元件的第二主表面的背面。
26、优选地,当将所述红外截止滤光器安装在相机模块中时,第一主表面可以朝向第一盖板元件、特别地朝向透镜或透镜系统。然后,第二主表面可例如朝向所述光学图像传感器。
27、所述盖板元件设置在所述红外截止滤光元件上、尤其设置在所述红外截止滤光元件的第一主表面上,提高或增加了所述红外截止滤光装置的机械强度,从而更好地防止机械冲击。可以根据标准化的环对环测试(特别是根据或类似于astmc1499)或落球测试(例如根据astmf3007进行的落球测试)来表征上述强度。
28、根据本发明的另一方面,所述红外截止滤光装置包括第二盖板元件,其设置在光束路径中,优选地与所述红外截止滤光元件的第二主表面相对。因此,所述第二盖板元件可以面向所述红外截止滤光元件的第二主表面。
29、第二盖板元件可以为所述红外截止滤光元件提供额外的机械稳定性。如果所述红外截止滤光装置包括三明治形状或类似三明治的结构,则所述红外截止滤光元件优选地位于所述第一和第二盖板元件之间。当所述红外截止滤光元件的第一主表面朝向所述第一盖板元件,而所述第二主表面优选地朝向所述第二盖板元件,则特别地在所述红外截止滤光元件的两个表面上都能提供更好的机械稳定性。根据本实施例,所述红外截止滤光装置可应用于或内置在所述相机模块或其他电子设备中,与其方向无关。
30、在一个优选实施例中,所述第一和/或第二盖板元件的超薄玻璃的厚度小于0.3mm和/或大于0.05mm、优选地大于0.07mm。
31、在另一实施例中,所述第一和/或第二盖板元件的超薄玻璃的厚度可以小于0.1mm、优选地小于0.07mm、更优选地小于0.05mm和/或大于0.01mm、优选地大于0.02mm、更优选地大于0.03mm。所述第一盖板元件的厚度可以大于或小于所述第二盖板元件的厚度。鉴于超薄玻璃的厚度、特别是所述第一和/或第二盖板元件的厚度决定了所述红外截止滤光装置的整体适用性,则所述盖板元件的厚度应非常小。
32、为了提高机械稳定性,所述第一和/或第二盖板元件优选地为片状或类似片状,和/或包括或由以下玻璃的至少一种组成:铝硅酸盐玻璃、锂铝硅酸盐玻璃、钠钙玻璃和/或硼硅酸盐玻璃。所述超薄玻璃优选地是透明的,和/或并不必需提供与含氧化铜玻璃相似或相同的光谱吸收。
33、因此,所述盖板元件的超薄玻璃可能基本上不会吸收并能无损地透射光,以便用光学图像传感器进行检测。
34、不过,在某些实施例中,对于波长至少在可见光范围内、特别是波长介于380nm至750nm之间的电磁辐射,所述第一和/或第二盖板元件的透射率可高于80%、更优选地高于85%、最优选地高于90%。
35、除非另有说明,本说明书中给出的所有比例都是以氧化物为基准的重量百分比。
36、所述超薄玻璃可以包括:
37、介于10wt%至20wt%的al2o3;
38、介于1wt%至10wt%的k2o;
39、介于10wt%至20wt%的na2o;
40、介于60wt%至70wt%的sio2;
41、介于1wt%至10wt%的mgo;
42、小于1wt%的sno;
43、小于1wt%的alf3;
44、介于1wt%至10wt%的zro2;和/或
45、在一个替代实施例中,所述超薄玻璃可以包括:
46、介于1wt%至10wt%的al2o3;
47、介于1wt%至10wt%的k2o;
48、介于1wt%至10wt%的na2o;
49、介于60wt%至70wt%的sio2;
50、介于1wt%至10wt%的b2o;
51、介于1wt%至10wt%的zno;
52、小于1wt%的硫;
53、小于1wt%的cao;和/或
54、介于1wt%至10wt%的tio2。
55、在又一实施例中,所述超薄玻璃还包括(以氧化物为基准的重量百分比计):
56、 <![cdata[al<sub>2</sub>o<sub>3</sub>]]> 10-20 <![cdata[b<sub>2</sub>o<sub>3</sub>]]> 10-20 bao 1-10 cao 1-10 mgo 1-10 <![cdata[sio<sub>2</sub>]]> 60-70 sno 小于1
57、在wo2018/152845a1、de102018116464a1、de102006016257a1和ep0879800a1中描述了特别适用于本发明的超薄玻璃。
58、所述超薄玻璃的努氏硬度值可以介于500至590之间、优选地为600,以提供足够的硬度,从而以机械方式支撑所述红外截止滤光元件。理想情况下,所述超薄玻璃的努氏硬度高于特别地介于360至420之间、特别地介于368至418之间的所述红外截止滤光元件的努氏硬度。
59、在另一实施例中,所述红外截止滤光元件包括或由以下玻璃的至少一种组成:磷酸盐玻璃、氟化磷酸盐玻璃和/或硅酸盐玻璃。所述玻璃中可能含有光吸收离子、特别是铜离子。这些玻璃适用于相机模块和电子设备的应用,并具有良好的光学特性,能有效阻挡或吸收红外辐射,并至少能透过可见光范围内的波长。
60、在根据本发明的光学系统中,至少一个近红外遮挡滤光器优选地为近红外吸收滤光玻璃、特别是优选地至少一种掺杂铜离子的玻璃(下文也称为蓝玻璃),其折射率nd优选地为至少1.50。技术人员已知折射率nd,其特别地是指波长约为587.6nm(氦的d线波长)时的折射率。在一个优选实施例中,根据本发明的掺杂铜离子的玻璃是含氧化铜的磷酸盐玻璃,氧化铜含量优选地在1至20wt%的范围内、更优选地在1至15wt%的范围内、特别优选地在2至10wt%的范围内;或者是含氧化铜的氟磷酸盐玻璃,氧化铜含量优选地在0.1至10wt%的范围内、特别优选地在0.3至6.5wt%的范围内。例如,在us2018/0312424a1、us2012/0165178a1、us2006/0111231a1、us2016/0363703a1和us2007/0099787a1中描述了这种含氧化铜的玻璃。
61、在另一实施例中,所述近红外吸收滤光玻璃是折射率nd为至少1.70的高折射率掺杂铜离子的玻璃、优选地是具有硼酸镧玻璃基质的含氧化铜的玻璃。例如,在wo2020/006770a1中描述了这种玻璃。
62、对人眼而言,这种含氧化铜的玻璃会呈现蓝色、蓝绿色、青绿色或青色,而且厚度越大、氧化铜含量越高时甚至呈现黑色,其可用作(近)红外截止滤光器或红外截止滤光器。对于许多应用来说,颜色并不重要。相反,通过添加赋色氧化物(氧化铜)来实现的滤光器在约300nm的紫外线和约850nm的近红外的吸收方面的特性,对于用作滤光器(如数码相机传感器前的滤光器)来说至关重要。基底玻璃本身和氧化铜可以产生紫外线阻隔。为了保持尽可能高的从波长400nm(通常也可以是430nm,因为人的视觉已无法感知更短的波长)开始的紫外线透射率,可以使用硝酸盐和/或氧化钒(v2o5)等氧化剂。
63、根据本发明,所述红外截止滤光器优选地是磷酸盐玻璃或氟磷酸盐玻璃,其包括超过7wt%、优选地至少8wt%、更优选至少9wt%、特别优选地至少10wt%的氧化铜。
64、一般来说,根据本发明的红外截止滤光器中的氧化铜含量也可以大于9wt%、优选地大于10wt%、更优选大于10.5wt%和/或小于20wt%、优选地小于15wt%、更优选小于12wt%。
65、在本发明的一个优选实施例中,所述红外截止滤光器包括或由包含以下组分的滤光玻璃组成(除非另有说明,否则均按基于氧化物的重量百分比计):
66、 <![cdata[p<sub>2</sub>o<sub>5</sub>]]> 58-68 <![cdata[al<sub>2</sub>o<sub>3</sub>]]> 4-10 cuo 8-15 <![cdata[v<sub>2</sub>o<sub>5</sub>]]> 0-1.5 <![cdata[sio<sub>2</sub>]]> 0-2 <![cdata[la<sub>2</sub>o<sub>3</sub>]]> 0-4 f 0-1 总r'o(r'=mg、ca、sr、ba) 0-11 <![cdata[总r<sub>2</sub>o(r=li、na、k)]]> 3-17
67、所述红外截止滤光器的滤光玻璃还可以包括或由以下组分组成(按基于氧化物的重量百分比计):
68、 <![cdata[p<sub>2</sub>o<sub>5</sub>]]> 60-67 <![cdata[al<sub>2</sub>o<sub>3</sub>]]> 5-9 cuo 9-14 <![cdata[v<sub>2</sub>o<sub>5</sub>]]> 0.05-1 <![cdata[sio<sub>2</sub>]]> 0-1 <![cdata[la<sub>2</sub>o<sub>3</sub>]]> 0.1-3 f 0-0.5 总r'o(r'=mg、ca、sr、ba) 0-8 <![cdata[总r<sub>2</sub>o(r=li、na、k)]]> 6-15
69、在本发明的另一优选实施例中,所述红外截止滤光器包括或由包含以下组分的滤光玻璃组成(除非另有说明,否则均按基于氧化物的重量百分比计):
70、
71、
72、在本发明的再一优选实施例中,所述红外截止滤光器包括或由包含以下组分的滤光玻璃组成(除非另有说明,否则均按基于氧化物的重量百分比计):
73、 <![cdata[p<sub>2</sub>o<sub>5</sub>]]> 61-66 <![cdata[al<sub>2</sub>o<sub>3</sub>]]> 5-8 cuo 10-13 <![cdata[v<sub>2</sub>o<sub>5</sub>]]> 0.1-0.75 <![cdata[sio<sub>2</sub>]]> 0-1.5 <![cdata[la<sub>2</sub>o<sub>3</sub>]]> 1-3 f 0-0.5 mgo 2-4 cao 0-1 sro 0-1 bao 0-1 <![cdata[li<sub>2</sub>o]]> 0.5-1.5 <![cdata[na<sub>2</sub>o]]> 2-6 <![cdata[k<sub>2</sub>o]]> 5-9
74、在de102017207253a1中描述了特别合适的含铜、特别是含氧化铜的滤光玻璃。
75、合适的红外截止滤光元件必须很薄。由于吸收特性会随着厚度的减少而降低,因此氧化铜的含量应足够高,以便提供足够的光学特性、尤其是高吸收能力。氧化铜含量高、即高于10wt%,再结合厚度较小,就能为预期应用提供足够的吸收能力。
76、在本发明的另一方面,所述红外截止滤光元件的厚度小于0.22mm、优选地小于0.12mm和/或大于0.10mm。
77、在另一实施例中,所述红外截止滤光元件的厚度小于0.22mm、优选地小于0.18mm、更优选地小于0.16mm、最优选地小于0.14mm和/或大于0.10mm、优选地大于0.11mm、更优选地大于0.12mm。最优选地厚度约为0.11mm或0.2mm。考虑到要与所述第一和/或第二盖板元件结合,上述厚度有利地能与常用的红外截止滤光器的厚度相匹配。
78、在另一替代实施例中,所述红外截止滤光元件或所述红外截止滤光元件中含氧化铜的玻璃可以包括包含有以下组分的玻璃:
79、介于1wt%至10wt%的al2o3;
80、介于1wt%至10wt%的bao;
81、介于10wt%至20wt%的cao;
82、介于1wt%至10wt%的k2o;
83、介于1wt%至10wt%的mgo;
84、介于1wt%至10wt%的na2o;
85、介于50wt%至60wt%的氧化磷(例如p2o5或p4on);和/或
86、介于1wt%至7wt%的cu2o。
87、根据本发明的一个方面,所述超薄玻璃可以为化学钢化玻璃,或者所述第一和/或第二盖板元件可以包括化学钢化玻璃,以进一步提高机械稳定性并加强红外截止滤光装置。
88、在优选实施例中,在所述红外截止滤光元件与所述第一盖板元件和/或所述第二盖板元件中的至少一个之间设置至少一层优选光学透明的粘合剂。这样,所述红外截止滤光元件就可以结合到所述第一和/或第二盖板元件上。还可以适用将所述红外截止滤光元件与至少一个或两个盖板元件结合的其他技术,例如阳极结合或激光结合。由于盖板元件与所述红外截止滤光元件结合在一起,而所述红外截止滤光元件优选地包括或由含氧化铜的玻璃组成,因此,所述红外截止滤光装置可称为结合bg。
89、所述红外截止滤光元件和所述盖板元件的结合可以防止这些元件之间例如在电子设备受到冲击或振动时发生不期望的移动。为了提高所述红外截止滤光装置的耐用性,所述优选光学透明的粘合剂可以包括树脂、特别是丙烯酸或环氧基树脂,和/或其强度足以抵抗与优选光学透明的粘合剂接触的其中一个部件的回弹或剥离。
90、在另一实施例中,激光或阳极结合的含氧化铜的玻璃也可以包括树脂,以便进一步提高盖板玻璃与所述红外截止滤光器之间的结合稳定性。
91、根据本发明的另一方面,至少一层粘合剂的厚度小于0.1mm、优选地小于0.03mm、更优选地小于0.02mm和/或大于0.1mm、优选地大于0.01mm。考虑到所结合的含氧化铜玻璃或所述红外截止滤光装置由多个部件组成,这些厚度有利于与常用红外截止滤光器的厚度相匹配。
92、在再一优选实施例中,所述第一或第二盖板元件的厚度介于0.1mm至0.18mm之间。
93、所述红外截止滤光装置可以包括一层或两层粘合剂,并可分别包括一个或两个盖板元件,其中,所述粘合剂优选地位于所述红外截止滤光元件与一个或每个盖板元件之间。
94、在一个实施例中,所述至少一层优选光学透明的粘合剂是透明的和/或包括油墨和/或颜料。优选地,两层或所有所述优选光学透明的粘合剂都是透明的或包含油墨和/或颜料。可以分别掺入至少一层或多层所述优选光学透明的粘合剂。有利的是,油墨或掺杂的粘合剂层可在某些波长(例如红外光谱)处为红外截止滤光元件和/或装置提供额外的吸收。
95、透明粘合剂可对所需波长提供良好的透射率,并确保所述红外截止滤光装置的功能性,或至少防止负面的吸收、阻挡或反射效应。根据具体应用,适宜地,所述红外截止滤光装置可以包括不同的粘合剂,例如,一种掺杂粘合剂和一种对特定波长,优选为对可见光光谱的波长透明或具有极高透明度的粘合剂。
96、根据本发明的一个方面,所述红外截止滤光装置包括红外和/或抗反射的涂层。所述涂层可为传感器提供额外的保护,并提高阻挡红外辐射的效率,防止传感器受到红外辐射的影响。例如,所述红外反射涂层和/或防反射涂层可包括多层结构、特别是包括一层或多层电介质层的多层结构。电介质层可包括氧化物、氮化物、氮氧化物和/或它们的混合物。
97、优选地,所述红外和/或抗反射涂层沉积在至少一个盖板元件的表面上、特别是盖板元件的面向透镜或传感器的表面上,或者是与该表面相对的,可能面向图像传感器的表面上。
98、术语“面向元件”是指“设置在该元件之前,而中间没有其他元件,特别是在通向该元件的光束路径上没有其他光学元件”。术语“面向”一词也可以描述某一元件与另一元件基本平行,例如,第一元件的表面与第二元件的表面几乎平行、或呈0°至10°的小角度,特别是在光束路径上,中间没有任何其他元件。
99、不过,所述红外和/或抗反射的涂层沉积在红外截止滤光元件的第二主表面上。在另一实施例中,所述红外和/或抗反射的涂层沉积在所述红外截止滤光装置的一个侧表面上,或者沉积在所述红外截止滤光装置的两个侧表面上、特别是相对的侧表面上。
100、所述红外截止滤光元件中红外反射和红外吸收的结合使用的有利效果是能够根据上述实施例使用改进的薄型红外截止滤光装置。与只使用所述红外截止滤光元件相比,这样结合使用能够改善滤光器的特性,使曲线更陡(即滤光器的透射光谱中的红外截止边缘更陡),滤光器衰减更大,从而提高红外截止滤光装置的效果。此外,还可减少负面影响,如红外截止滤光元件或盖板元件的纹影效应或含氧化铜的玻璃和/或超薄玻璃中杂质或表面粗糙度的影响。
101、在优选实施例中,包括所述第二盖板元件的超薄玻璃的厚度在内的所述红外截止滤光装置的总厚度小于0.35mm、优选地小于0.3mm、更优选地小于0.25mm、最优选地小于0.22mm。根据特定的光学设计,所述红外截止滤光装置的总厚度为0.21mm±0.02mm。不过,其他值、如大于0.35mm或小于0.21mm的值也是合适的,这样所述红外截止滤光装置就可以直接用来替代常用的红外截止滤光器,特别地替代常用的厚度为0.21mm的红外截止滤光器。这些厚度尤其适用于如智能手机相机或笔记本电脑等电子手持设备中的相机应用。
102、根据预期应用,所述红外截止滤光装置的总厚度小于或低于0.5mm、优选地小于0.4mm、更优选地小于0.35mm和/或大于0.2mm、优选地大于0.25mm,这对于汽车应用中的相机或相机模块特别有用。根据特定的光学设计,所述红外截止滤光器的总厚度为0.3mm±0.02mm。
103、本发明的目的还可以通过一种用于相机模块的光学传感装置得以解决,其中,所述光学装置至少包括:
104、光学透镜;
105、图像传感器、特别地用于感测可见光光谱范围内的光信号、尤其是波长介于380nm至750nm之间的可见光范围内的电磁辐射;以及
106、根据上文所述的红外截止滤光装置;
107、其中,优选地沿着朝向图像传感器传播的光的入射光束路径设置所述光学透镜和所述红外截止滤光装置。
108、优选地,设置和调整所述光学传感装置的组件,使得例如在光学传感装置或相机模块受到冲击时,透镜不能触碰或接触到红外截止滤光装置。所述红外截止滤光装置可以设置成使第一主表面以及特别地第一盖板元件朝向或面向图像传感器。
109、有利的是,所述红外截止滤光元件、所述盖板元件、所述粘合剂和/或所述涂层的厚度经过调整,使得所述红外截止滤光装置的总厚度与至少一种常用的ircf厚度相匹配,特别是使总厚度小于0.22mm或0.21mm±0.02mm。这样,所述光学传感装置就可以应用于普通的电子设备。此外,由于透镜或传感器等某些组件无需根据这种特定的光学传感装置进行定制,因此可以降低生产成本。
110、本发明的目的还可以通过一种生产用于电子设备,特别是手持电子设备的光学传感装置的相机或相机模块的红外截止滤光装置的方法得以解决,其中,该方法包括:
111、提供至少一个包括或由含氧化铜的玻璃组成的红外截止滤光元件;
112、提供至少一个包括超薄玻璃的第一盖板元件;
113、将所述第一盖板元件与所述红外截止滤光元件相结合,使得所述第一盖板元件位于所述红外截止滤光元件的第一主表面之前,从而沿着朝向所述相机或所述相机模块的光学图像传感器传播的光的入射光束路径来优选地设置所述第一盖板元件和所述红外截止滤光元件。
114、为了从上述优点中获益,根据上述说明提供了一种红外截止滤光元件、盖板元件和/或红外截止滤光装置。
115、为了将所述第一和/或第二盖板与所述红外截止滤光元件彼此结合,可以优选地使用光学透明的粘合剂。根据本发明的一个方面,优选光学透明的粘合剂以液态形式应用,并且特别地在应用到红外截止滤光元件和/或至少一个或多个盖板元件后进行固化。优选地,可以通过干燥或在触发固化过程(例如紫外辐射或加热)后使优选光学透明的粘合剂发生固化。
116、在一个优选实施例中,提供了红外和/或抗反射的涂层。所述红外和/或抗反射的涂层可以沉积在至少一个盖板元件的表面上、尤其是盖板元件的面向透镜或传感器的表面上,或者是与面向红外截止滤光元件的表面相对的表面上。理想情况下,在结合红外截止滤光元件和至少一个盖板元件之后进行沉积。这样做的好处是,所述红外截止滤光元件和/或所述盖板元件的加工可以不受其方向的影响,从而降低加工成本。不过,所述红外和/或抗反射的涂层也可以替代地在结合所述红外截止滤光元件和至少一个盖板元件之前沉积。
117、在一个优选实施例中,所述红外和/或抗反射的涂层沉积在红外截止滤光元件的正面、即第一和/或特别是第二主表面上。在另一实施例中,所述红外和/或抗反射的涂层沉积在所述红外截止滤光装置的侧表面上,或者沉积在所述红外截止滤光装置的两个侧表面上、特别是相对的侧表面上。
118、在有益实施例中,提供并设置了包括超薄玻璃的第二盖板元件,使得所述红外截止滤光元件设置在所述第一盖板元件和所述第二盖板元件之间,其中,在所述红外截止滤光元件和至少一个所述盖板元件之间设置有优选光学透明的粘合剂。这样,鉴于向相机或相机模块的光学图像传感器所传播的光的入射光束路径,可以通过两个表面,即第一表面(可能是正面)和第二主表面(可能是背面)来保护所述红外截止滤光元件。
119、所述红外截止滤光装置的适当制造顺序可包括以下步骤:
120、提供至少一个包括或由含氧化铜的玻璃组成的红外截止滤光元件;
121、提供至少一个第一盖板元件、优选地还提供第二盖板元件;
122、提供优选光学透明的粘合剂;
123、将所述优选光学透明的粘合剂应用至所述红外截止滤光元件上、尤其是应用至所述红外截止滤光元件的正面和/或第二主表面上;
124、替代地或附加地,将所述优选的光学透明的粘合剂应用至所述第一和/或第二盖板元件上、特别是应用至所述第一和/或第二盖板元件的表面上,其中,所述第一和/或第二盖板元件设置在所述红外截止滤光元件之前,尤其是设置在所述红外截止滤光元件的正面或第二主表面之前;
125、将所述第一盖板元件应用至所述红外截止滤光元件,特别是所述红外截止滤光元件的第一主表面上;
126、可选地,将所述第二盖板元件应用至所述红外截止滤光元件上、特别是所述红外截止滤光元件的第二主表面上;
127、可选地,将红外反射涂层应用在所述红外截止滤光装置的至少一个表面上、特别地在所述第一和/或第二盖板元件的表面上,或在所述红外截止滤光元件的第二主表面上;以及
128、可选地,将抗反射涂层应用在所述红外截止滤光装置的至少一个表面上、特别地在所述第一和/或第二盖板元件的表面上,或在所述红外截止滤光元件的第二主表面上。
129、优选地,由所述至少一个红外截止滤光元件、所述至少一个第一盖板元件和所述第二盖板元件组成的组中的至少一个被制备为平板玻璃,并特别地为了获得预期的横向尺寸,应用激光切割来切割所述平板玻璃。
130、根据本发明的一个方面,所述红外和/或抗反射的涂层应用在所述红外截止滤光元件的第一主表面上,和/或所述第一和/或第二盖板元件的面向红外截止滤光元件的表面上。
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