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手机镜头光学镀膜know how有哪些



作者:赢多多官网    发布时间:2020-07-27 06:02


  首页业内新闻摄像头 手机镜头光学镀膜know how有哪些

  大家都知道光线通过不同介质时会产生反射和折射,而现代手机镜头结构更复杂镜片数更多,所以光线进入镜头后发生的反射和折射的次数就会越多。这样就会导致两个问题:一是通过镜头的光线会有较大的损失;二是光线在镜头内发生多次反射与折射就会产生我们所说的杂光和鬼影;而镀膜技术能非常有效的改善这些问题。

  光学镀膜是以光的波动性和干涉现象为基础,在镜头表面镀上一层厚度极薄的物质,如氟化镁、二氧化硅、氟化铝等;来达到提高镜片的透过率,减少镜片的反射率的效果。简而言之,光学膜层首先是厚度薄,其厚度可以和入射光波长相比拟,其次是会产生一定光学效应引起光线干涉。

  在手机领域中除了成像品质外,镜头的透过率对提升图像品质起着非常重要的作用。目前手机行业通常采用树脂作为镜片基材,为了减少镜片反射,提升透过率,我们会在镜片表面镀AR增透膜(减反膜),它是一种硬质耐热氧化膜,可在特定波长范围内将元器件表面的反射率最小化。未镀膜的情况下,光学元件每个表面由于反射会产生约4%的能量损耗(图一)。如果3个未镀膜的透镜组合使用,则在6个表面都会发生反射,实验测得,光通过透镜组后共损耗21.7%的能量。

  通常情况下一层膜只对某一波段光线起作用,为了提升宽波段下镜片透过率,手机镜头AR膜一般包含多个膜层,以材料折射率高低相间隔分布,通过建模软件,每一层膜的厚度都被优化,就可以改善光学元件在特定波长范围内的性能。从膜系层数而言,我们一般设定为1到8层,较多的膜层数能优化宽光谱波段范围内的反射率,减弱光学系统内由于光线反射引起的鬼影(图三)。

  目前镀膜方式主要有三种,分别是蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀膜,在行业中我们主要采用蒸发镀膜的方式,通过真空泵组获得极限真空后,电子枪发出高能电子升华镀膜物质,通过物理沉积技术在镜片表面覆盖极薄纳米厚度的薄膜,以实现表面减少反射,达到成像清晰效果。

  反射式滤光片原理是在普通光学玻璃上交替镀多层高折射率光学膜,达到可见光波段的高透(400-630nm),近红外波段光线nm),截止部分干扰成像质量的近红外光,因为通过反射方式截止红外光线,所以容易产生二次反射,产生杂光和鬼影。

  吸收式滤光片主要以蓝玻璃为基材,通过蓝玻璃中光吸收物质来过滤红外光,同时通过一面镀红外截止膜,一面镀增透膜来同时提升红外的截止性能和可见光的透过率,从下图反射率对比图可以看出蓝玻璃短波方向透过率更高、整体透过率曲线过渡更圆滑,所以实拍效果色彩还原性更自然。

  我们从光学特性上比较,蓝玻璃相对于普通反射式IR主要有两方面的优势:一方面从材料特性上来看蓝玻璃有着先天优势,通过吸收红外波段光线的方式可以避免因反射引起的杂光鬼影现象;另一方面,蓝玻璃对于不同入射角光线的光谱曲线漂移更小,比如入射角从0°变化到25°,蓝玻璃透过率向短波段偏移3nm左右(透过率50%时),而普通反射式滤光片偏移在30nm左右(图A)。简而言之,反射式滤光片在大角度时,截止更多的红光,这样对影像带来一个最大的问题是中心偏红(图B),对于color shading的调试带来更大难度。

光学玻璃镀膜




 
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