光學濾光片及包括該光學濾光片的攝像裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及光學濾光片及包括該光學濾光片的攝像裝置。
【背景技術】
[0002] 攝像裝置，如攝像機，是通過利用CMOS傳感器將入射光轉換成電信號來顯示圖像。 為了能在攝像機上顯示因高像素化所帶來的高畫質圖像，在攝像頭主體上趨于采用最新研 發的BSI式(Back Side Illuminated type，背面照射型)CMOS傳感器，以此代替現在普遍采 用的FSI式(Front Side Illuminated type，表面照射型）CMOS傳感器。就FSI式CMOS傳感器 而言，由于電路形成在光電二極管(ph〇t 〇di〇de，ro)的上面，因而會出現部分光被遮擋的現 象。與此相反，對BSI式CMOS傳感器而言，為了增強與光的接觸，在光電二極管的下面配置電 路，由于與FSI式CMOS傳感器相比能夠接收更多的入射光，因而具有使圖像的亮度提高70% 或以上的效果。因此，800萬象素或以上的攝像機通常趨于采用BSI式CMOS傳感器。
[0003] 這種BSI式CMOS傳感器的結構能讓那些入射角比FSI式CMOS傳感器還要大的光射 進光電二極管。
[0004]通常，CMOS傳感器可以感應那些無法用肉眼看到的波段內的光，但由于這種波段 的光會使圖像失真，比起肉眼觀看，圖像被顯示為其他顏色。為了防止這種現象，會在CMOS 傳感器的前表面上使用光學濾光片。然而，現有的光學濾光片會根據光的入射角的不同而 具有不同的透過光譜，從而存在會使圖像失真的問題。
[0005] 【現有技術文獻】
[0006] (專利文獻1)日本專利公開號2008-106836。
【發明內容】
[0007] 技術問題
[0008] 為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種光學濾光片，該光學濾光片可以 通過降低由光的入射角造成的色差來提高顏色再現性。
[0009] 本發明的另一目的在于提供一種包括所述光學濾光片的攝像裝置。
[0010] 技術方案
[0011] 為了實現本發明的上述目的，根據本發明一個實施例的光學濾光片的特征在于， 所述光學濾光片包括光吸收層和近紅外線反射層，所述光吸收層的最大吸收波長在670~ 720nm波長范圍內，所述近紅外線反射層的透過率為50%的波長在690~720nm波長范圍內， 且所述光學濾光片滿足以下公式1。
[0012]【公式1】
[0013] Δ E* < 1.5
[0014] 其中，ΔΕ$表示相對于所述光學濾光片垂直入射并透過所述光學濾光片的光與相 對于所述光學濾光片的垂直方向呈30度角入射并透過所述光學濾光片的光之間的色差。
[0015] 為了實現本發明的另一目的，在一個實施例中，本發明提供一種包括本發明的光 學濾光片的攝像裝置。
[0016] 有益效果
[0017] 所述的光學濾光片不會降低可見光區域的透過率，而且可以防止因光的入射角的 變化而出現光學濾光片的透光光譜發生偏移的現象。
【附圖說明】
[0018] 圖1展示了根據本發明一個實施例的光學濾光片的層壓結構的截面圖。
[0019] 圖2~6分別展示了根據本發明一個實施例的光學濾光片的光透過率的光譜的圖 表。
[0020] 圖7~8分別展示了根據對比實施例的光學濾光片的光透過率的光譜的圖表。
[0021] 圖9展示了根據本發明一個實施例的光學濾光片的光吸收層的最大吸收波長(λ) 和根據光吸收層厚度的A 的圖表。
【具體實施方式】
[0022] 在本發明中，"入射角"是指，入射到光學濾光片的光與該光學濾光片的垂直方向 之間形成的夾角。隨著攝像裝置的像素逐漸增大，所需的入射光的光量也會增加。因此，最 近，攝像裝置不僅需要接收垂直入射于光學濾光片的光，還需要接收那些相對于垂直方向 以30度或以上的角度入射的光。
[0023] 此外，在本發明中，" △ E#是指，相對于所述光學濾光片垂直入射并透過所述光學 濾光片的光與相對于所述光學濾光片的垂直方向呈30度角入射并透過所述光學濾光片的 光之間的色差。
[0024] 通常，透過光學濾光片的光可分成實質上平行于入射光的光和散射的光。此時，將 所述實質上平行于入射光的光的透過率稱為正透過率(Transmittance )，而將所述散射的 光的透過率稱為擴散透過率(Diffuse Transmittance)。通常，光的透過率在概念上包括正 透過率和擴散透過率，然而本發明中的光的透過率僅指正透過率。
[0025] 具體地，所述ΔΕ#是一種用于由CIE(國際照明委員會，Commission Internationale de L'Eclairage)規定的用作顏色值的CIE Lab色彩空間中的概念，且在 本發明中援引了此概念。所述CIE Lab色彩空間是指，用來顯示通過人的視覺可感知的色差 的色坐標空間。在CIE Lab色彩空間中，通過設計，使兩種不同顏色之間的距離與人所能感 知的色差形成比例關系。
[0026] CIE Lab色彩空間中的色差指，在CIE Lab色彩空間中兩種顏色之間的距離。亦即， 距離遠表示色差大，距離越近則表示幾乎沒有色差。這種色差可以用ΔΕ$表示。
[0027]可用3種坐標值，即用表示在CIE色彩空間中的任意位置。廣表示亮度，當f =0時會顯示黑色，而當L$= 100時會顯示白色。，表示具有相應色坐標的顏色在純洋紅色 (pure magenta)與純綠色（pure green)之間更偏向于哪一邊，b*表示具有相應色坐標的顏 色在純黃色(pure yellow)與純藍色(pure blue)之間更偏向于哪一邊。
[0028] a*的范圍為-a~+a。a*的最大值(a*max)表示純洋紅色(pure magenta)，a*的最小 值(a+min)表示純綠色(pure green)。例如，當a#值為負數時，表示顏色偏向于純綠色，而當 a*值為正數時，表示顏色偏向于純洋紅色。當比較￡1* = 80與￡1：1： = 50時，表示￡1：1：=80要比￡1：1： = 50 離純洋紅色更近。
[0029] b*的范圍為_b~+b。!/的最大值(b*max)表不純黃色(pure yellow)，b*的最小值(b* min)表示純藍色(pure blue)。例如，當值為負數時，表示顏色偏向于純黃色，而當值為 正數時，表示顏色偏向于純藍色。
[0030] 當比較b* = 50與b* = 20時，b* = 50要比b* = 20離純黃色更近。
[0031] 通常，當ΔΕ%1.5或以下時，幾乎無法用人的視覺感知色差，而當ΔΕ%0.5或以 下時，根本無法用人的視覺感知色差。然而，當A 過1.5時，有可能用人的視覺感知色 差，而當A 超過2.0或以上時，能用人的視覺清楚地感知色差。例如，工廠在生產產品時， 如將△ El隹持在0.8-1.2的話，表明對工廠的產線管理保持在無法用人的視覺感知產品的 色差的水平上。
[0032] 通過以下公式a，可計算色坐標為（Ll'al'bl，的任意顏色E1與色坐標為（L2' a2*，b2*)的另一任意顏色E2之間的色差ΔΕ*。
[0033] 【公式a】
[0034]
[0035] 其中，Af表示任意兩種顏色(E1，E2)在色坐標中的Ll$與L2$之差。此外，示 E1與E2在色坐標中的al$與a2$之差，Δ P表示E1與E2在色坐標中的bl$與b2$之差。
[0036]在本發明中，"可見光區域的動態范圍（dynamic range)"是指，CMOS傳感器能在屏 幕上能充分顯示出來的光的范圍。當與顏色表現無關的紅外線區域的光透過光學濾光片并 入射到CMOS傳感器上時，用于顏色表現所需的可見光區域的動態范圍將會縮小。當可見光 區域的動態范圍縮小時，將會出現無法區分陰暗區域的圖像的現象，從而難以表現真實的 圖像，因此應該最大程度降低紅外線區域的光透過率。此外，CMOS傳感器中的干擾(noise) 主要由電路結構產生，尤其，熱干擾(thermal noise)是主要原因。由于透過光學濾光片的 紅外線區域的光是使CMOS傳感器產熱的主要原因，因此需最大程度降低光學濾光片的紅外 線區域的光透過率。
[0037] 本發明涉及一種光學濾光片，根據一個實施例，所訴光學濾光片可包括光吸收層 和近紅外線反射層，所述光吸收層的最大吸收波長在670~720nm的波長范圍內，所述近紅 外線反射層的透過率為50%的波長在690~720nm的波長范圍內，且所述光學濾光片滿足以 下公式1。
[0038] 【公式1】
[0039] Δ E* < 1.5
[0040] 其中，ΔΕ$表示相對于所述光學濾光片垂直入射并透過所述光學濾光片的光與相 對于所述光學濾光片的垂直方向呈30度角入射并透過所述光學濾光片的光之間的色差。 [0041 ]所述光學濾光片的光吸收層的