一种镜片及镜头的制作方法

本发明涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种镜片及包含该镜片的镜头。

背景技术：

在成像镜头中，由于光电效应，摄像测感器ccd或者cmos等半导体不仅可以感应可见光，也可以感应位于红外波段(波长大于760nm)的光线，使感应光的波段得到延伸。而原先照片黑色的部分因此会偏红，产生色偏现象。所以通常在摄像测感器ccd或者cmos之前设有红外截止滤光片，可以有效滤除红外线，通过可见光光线，从而产生色彩正常的影响。

现有技术中存在多种红外截止滤光片，以蓝玻璃作为基底材料的红外截止滤光片属于吸收型滤光片，且蓝玻璃相对于普通干涉型红外截止滤光片而言，可有效降低透过光的色差和散射光鬼影等问题。但其成本较高，资源相对有限。

同时，随着个人电子产品逐渐轻薄化，电子产品内部各个零部件被要求具有更小的尺寸。尤其摄影用光学系统的尺寸于市场趋势下面临必须小型化的要求，如何减小滤光片的厚度和如何在保证镜头光学性能的情况下取消滤光片的使用成为研究方向之一。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种镜片及镜头，减小镜头尺寸。

为实现上述目的，本发明提供一种镜片，包括镜片基片和镀制在所述镜片基片至少一个表面上的膜层结构，所述膜层结构包括第一ir膜系、第二ir膜系和第三ar膜系中至少两种的叠加。

根据本发明的一个方面，所述膜层结构在350nm-1200nm范围内具有一个通带波段、两个过渡波段和两个截止波段，所述通带波段位于两个所述截止波段之间，所述过渡波段位于所述通带波段和所述截止波段之间。

根据本发明的一个方面，所述第一ir膜系在400nm-670nm波段范围透过率为大于99％，在750nm-920nm波段范围内截止；

所述第二ir膜系在400nm-650nm波段范围透过率为大于99％，在350nm-400nm和900-1200nm两个波段范围内截止。

根据本发明的一个方面，所述镜片基片为树脂镜片或玻塑混合镜片。

根据本发明的一个方面，所述镜片基片由塑胶材料制成并且至少包含一种长波吸收成分。

根据本发明的一个方面，所述包含长波吸收成分的镜片基片于350nm-650nm波长范围的平均透过率大于等于50％，于700nm-1100nm的波长范围的平均透过率小于等于30％。

根据本发明的一个方面，所述第一ir膜系、第二ir膜系和第三ar膜系的结构为：(hl)*n或者(lh)*n；

其中h表示高折射率材料层，l表示低折射率材料层，(hl)*n表示高折射率材料层和低折射率材料层交替镀制n次。

根据本发明的一个方面，所述高折射率材料层选自氢化硅、氢化硅锗、sic、nb2o5以及ti的氧化物中的至少一种；

所述低折射率材料层选自al、ti、si、sn、hf、ta、y的氧化物、氮化物或氮氧化物中的至少一种。

根据本发明的一个方面，所述膜层结构的通带波段为400nm-680nm，平均透过率大于等于95％，所述两个截止波段分别为350nm-380nm和730nm-1100nm，平均透过率小于1％，所述两个过渡波段分别为380-400nm和680nm-730nm，平均透过率为1％-95％。

根据本发明的一个方面，所述膜层结构的通带波段为400nm-680nm，平均透过率大于等于95％；

所述两个截止波段分别为350nm-380nm和730nm-1100nm，平均透过率小于1％；

所述两个过渡波段分别为380-400nm和680nm-730nm，平均透过率为1％-95％。

根据本发明的一个方面，在入射角从0°改变至30°的范围内，所述膜层结构的光线透过率t＝50％处所对应的波长的漂移幅度小于25nm。

根据本发明的一个方面，所述膜层结构通带波段uv侧和ir侧的陡度小于30nm。

本发明还提供一种包含上述镜片的镜头，所述镜头包括：镜筒和设置在镜筒内的透镜组，所述透镜组中至少包含一片所述镜片；

所述透镜组中最靠近像面的透镜至像面的距离ffl≤0.7mm。

根据本发明的一个方案，膜层结构选择第一ir膜系、第二ir膜系和第三ar膜系中至少两中的叠加。第一ir膜系和第二ir膜系用于对于红外光线的截止和可见光的高透，第三ar膜系是增透膜，用于提升第一ir膜系和/或第二ir膜系在可见光波段范围的透过率。可以有效实现本发明的镜片对于红外光波段的截止和可见光波段的高透性。

根据本发明的一个方案，第一ir膜系在460-670nm波段范围内透过率大于99％，在750nm-920nm波段范围内截止。第二ir膜系在400nm-650nm波段范围透过率大于99％，在350nm-400nm和900nm-1200nm两个波段范围内截止。将第一ir膜系和第二ir膜系叠加之后形成本发明的膜层结构，可以确保在350nm-1200nm范围内，实现可见光波段的高透过性和红外光波段的截止。膜层结构的通带波段为400nm-680nm，平均透过率大于等于95％。两个截止波段分别为350nm-380nm和730nm-1100nm，平均透过率小于1％。两个过渡波段分别为380nm-400nm和680nm-730nm，平均透过率为1％-95％。

根据本发明的一个方案，采用树脂镜片或者玻塑混合镜片作为镜片基片，在镜片基片上镀制膜层结构。相比于现有技术中以蓝玻璃为镜片基片而言，本发明的镜片取材选择相对广泛，可以大幅度降低生产成本。并且加工技术难度小，与膜层结构的配合更为稳固，容易脱落。

根据本发明的一个方案，采用塑胶材料制成镜片基片，并至少包括一种长波吸收成分，之后再在镜片基片上镀制膜层结构。从而使得镜片基片和膜层结构均具有一定的红外截止性能和可见光透过性能，将两者结合可以进一步提升本发明镜片对于可见光波段的高透性和红外光波段的截止。

根据本发明的一个方案，膜层结构通带波段具有中心波长，在入射角从0°改变至30°的范围内，膜层结构光线透过率t＝50％处所对应的波长的漂移幅度小于25nm。如此在保证可见光高透过率的前提下，可以降低膜层结构通带中心波长随角度漂移量，有利于提高成像质量。并且通带波段uv侧(靠近短波长一侧)和ir侧(靠近长波长的一侧)的曲线陡度小于30nm，如此可以进一步提高镜片光学性能，组装到镜头中，可以进一步提升镜头的成像质量。

根据本发明的一个方案，在本发明的镜头中，设置有本发明的镜片，可以很好地对于红外光波段进行截止，对于可见光波段高透，从而在镜头的组装中不需要再设置红外截止滤光片及其相应固定结构，因此可以减小镜头的长度尺寸，具体地可以将透镜组中最靠近像面的透镜距离像面的距离控制在0.7mm以内。

附图说明

图1示意性表示根据本发明的一种实施方式的镜片的结构图；

图2示意性表示本发明一种实施方式的镜片的波长透过率曲线图；

图3示意性表示本发明一种实施方式的第一ir膜系的波长透过率曲线图；

图4示意性表示本发明一种实施方式的第二ir膜系的波长透过率曲线图；

图5示意性表示本发明包含长波吸收成分的镜片基片的波长透过率曲线图；

图6示意性表示本发明的膜层结构在入射角从0°改变至30°的情况下的漂移量示图；

图7示意性表示本发明的膜层结构uv侧和ir侧的陡度示图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，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他的附图。

在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

本发明的镜片包括镜片基片1和镀制在镜片基片1至少一个表面上的膜层结构2。如图1所示，在本实施方式中，膜层结构2镀制在镜片基片1的上表面上。当然，膜层结构2也可以镀制在镜片基片1的下表面上，还可在镜片基片1的两个表面上均镀制膜层结构2。

在本发明中，膜层结构2包括第一ir膜系21、第二ir膜系22和第三ar膜系23中至少两种的叠加。第一ir膜系21和第二ir膜系22用于对于红外光线的截止和可见光的高透，第三ar23膜系是增透膜，用于提升第一ir膜系21和/或第二ir膜系22在可见光波段范围的透过率。在本发明中，膜层结构2可以是第一ir膜系21和第二ir膜系22的叠加构成、第一ir膜系21和第三ar膜系23叠加构成、第二ir膜系22和第三ar膜系叠加构成或者第一ir膜系、第二ir膜系和第三ar膜系叠加构成。按照远离镜片基片1的方向，各个膜系的镀制顺序没有要求。以膜层结构2由第一ir膜系21和第二ir膜系22叠加形成为例，沿着远离镜片基片1的方向，可以先镀制第一ir膜系21再镀制第二ir膜系22，也可以先镀制第二ir膜系再镀制第一ir膜系。

本发明的镜片，膜层结构2选择第一ir膜系21、第二ir膜系22和第三ar膜系23中至少两中的叠加。第一ir膜系21和第二ir膜系22用于对于红外光线的截止和可见光的高透，第三ar23膜系是增透膜，用于提升第一ir膜系21和/或第二ir膜系22在可见光波段范围的透过率。可以有效实现本发明的镜片对于红外光波段的截止和可见光波段的高透性。

如图2所示，在本发明中，膜层结构2在350nm-120nm波段范围内具有一个通带波段、两个过渡波段和两个截止波段。通带波段位于两个截止波段之间，过渡波段位于通带波段和截止波段之间。

结合图3和图4所示，根据本发明的一种实施方式，膜层结构2包括第一ir膜系21和第二ir膜系22叠加形成。其中第一ir膜系21在460-670nm波段范围内透过率大于99％，在750nm-920nm波段范围内截止。第二ir膜系22在400nm-650nm波段范围透过率大于99％，在350nm-400nm和900nm-1200nm两个波段范围内截止。

如此，将第一ir膜系21和第二ir膜系22叠加之后形成本发明的膜层结构2，可以确保在350nm-1200nm范围内，实现可见光波段的高透过性和红外光波段的截止。具体如图2所示，膜层结构2的通带波段为400nm-680nm，平均透过率大于等于95％。两个截止波段分别为350nm-380nm和730nm-1100nm，平均透过率小于1％。两个过渡波段分别为380nm-400nm和680nm-730nm，平均透过率为1％-95％。

在本发明中，第一ir膜系21、第二ir膜系22和第三ar膜系的结构为(hl)*n或者(lh)*n。其中h表示高折射率材料层，l表示低折射率材料层，(hl)*n表示高折射率材料层和低折射率材料层交替镀制n次。即第一ir膜系21、第二ir膜系22和第三ar膜系23设有高折射率材料和低折射率材料层交替镀制形成的，高折射率材料层和低折射率材料交替镀制的次数可以相同也可以不相同。由于才有高折射率材料层低折射率材料的交替镀制，通过入射光的干涉效应从而可以产生通带波段、过渡波段和截止波段。在本发明中，n取值为正整数，优选地，n大于等于3。

在本发明中，高折射率材料层选自氢化硅、氢化硅锗、sic、nb2o5以及ti的氧化物中的一种或多种。低折射率材料层选自al、ti、si、sn、hf、ta、y的氧化物、氮化物或氮氧化物中的一种或多种。

根据本发明的一种实施方式，在镜片基片1上镀制膜层结构2，镜片基片1为树脂镜片或者玻塑混合镜片，例如可以是环烯烃共聚物材料、环烯烃和乙烯共聚物材料、环氧树脂材料、聚烯烃材料或聚甲基丙酸材料中的一种或多种组合。

在发明的镜片中，采用树脂镜片或者玻塑混合镜片作为镜片基片1，在镜片基片1上镀制膜层结构2。相比于现有技术中以蓝玻璃为镜片基片1而言，本发明的镜片取材选择相对广泛，可以大幅度降低生产成本。并且加工技术难度小，与膜层结构2的配合更为稳固，容易脱落。

根据本发明的另一种实施方式，本发明中的镜片基片1由塑胶材料制成，并且至少包含一种长波吸收成分。即在本实施方式中，镜片基片1本身就具有长波吸收性能。再在具有长波吸收性能的镜片基片1上镀制膜层结构2。具体来说，长波吸收成分是指可以吸收长波长光线的物质，有助于维持镜片的透明度，在本实施方式中，长波吸收成分可以选自abs642、abs643、abs647、abs654、abs659、ira705、ira732、ira735、ira764中的一种或多种。

如图5所示，在本发明中，具有长波吸收成分的镜片基片1，其于350nm-650nm波长范围的平均透过率大于等于50％，于700nm-1100nm波长范围内的平均透过率小于等于30％。优选地，具有长波吸收成分的镜片其物侧及像侧表面中至少一个表面设置为非球面，如此可以满足镜片微型化设计需求、可视需求设计光学镜片的面型，有效减少像差的产生以提升成像品质。

本发明的镜片，采用塑胶材料制成镜片基片1，并至少包括一种长波吸收成分，之后再在镜片基片1上镀制膜层结构2。从而使得镜片基片1和膜层结构2均具有一定的红外截止性能和可见光透过性能，将两者结合可以进一步提升本发明镜片对于可见光波段的高透性和红外光波段的截止。

如图6所示，在本发明中，在入射角从0°改变至30°的范围内，膜层结构2光线透过率t＝50％处所对应的波长的漂移幅度小于25nm。如此在保证可见光高透过率的前提下，可以降低膜层结构2通带中心波长随角度漂移量，有利于提高成像质量。

如图7所示，在本发明中，通带波段uv侧(靠近短波长一侧)和ir侧(靠近长波长的一侧)的曲线陡度小于30nm，如此可以进一步提高镜片光学性能，组装到镜头中，可以进一步提升镜头的成像质量。

本发明还提供一种包含上述镜片的镜头。镜头包括镜筒和设置在镜筒中的透镜组，透镜组中至少包含一片本发明的镜片。透镜组中最靠近像面的透镜至像面的距离ffl≤0.7mm。

在本发明的镜头中，设置有本发明的镜片，可以很好地对于红外光波段进行截止，对于可见光波段高透，从而在镜头的组装中不需要再设置红外截止滤光片及其相应固定结构，因此可以减小镜头的长度尺寸，具体地可以将透镜组中最靠近像面的透镜距离像面的距离控制在0.7mm以内。

上述内容仅为本发明的具体方案的例子，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。

以上所述仅为本发明的一个方案而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。