如何选购到心仪的红外截止滤光片?

发布时间:2025-12-15 11:23

  红外截止滤光片是一种关键的光学元件,主要用于阻挡近红外光(NIR)透过,同时高透可见光,广泛应用于成像系统(如手机摄像头、安防监控、机器视觉、数码相机等),以避免因图像传感器对红外光敏感而导致的色彩失真、图像模糊或白平衡异常。那么,如何选购到心仪的红外截止滤光片?以下是一些选购建议:
  一、明确核心功能需求
  红外截止滤光片的核心作用是:
  1.高透可见光(通常400–700 nm),透光率≥90%;
  2.高效阻隔近红外光(通常700–1100 nm),光密度(OD)≥3(即透过率≤0.1%);
  3.在可见光与红外交界处(如650–750 nm)实现陡峭截止,减少过渡带对红光的影响。
  提示:不要仅看“是否能挡红外”,更要关注截止波长位置、过渡带宽度、可见光透过率曲线。
  二、主流类型及适用场景
  1.吸收型(蓝玻璃型)
  原理:在光学玻璃中掺入特殊离子,吸收红外光。
  优点:
  截止曲线平滑,无角度依赖性;
  高温下性能稳定(适合回流焊工艺);
  成本较低。
  缺点:
  厚度较大(通常≥1.0 mm);
  高温长期使用可能轻微衰减(尤其低端产品);
  蓝玻璃本身呈淡蓝色,需配合补偿设计。
  适用:中低端手机模组、消费级摄像头、普通监控镜头。
  2.反射型(镀膜型/光学冷镜)
  原理:在白玻璃基底上真空镀制多层介质膜,反射红外光。
  优点:
  可做到超薄(0.21–0.55 mm),适配超薄模组;
  可见光透过率更高(>95%);
  截止边缘更陡峭,色彩还原更精准。
  缺点:
  性能受入射角影响(大角度入射时截止波长蓝移);
  镀膜成本高,良率控制难;
  高温高湿环境下膜层可能老化。
  适用:高端手机多摄系统、车载摄像头、工业机器视觉。
  3.晶圆级(WLO,Wafer Level Optics)IR Cut
  特点:直接在晶圆上完成镀膜与切割,厚度极薄(≤0.21 mm),一致性好。
  优势:适合CSP(芯片级封装)和超小型摄像头模组(如屏下摄像头)。
  挑战:价格昂贵,对贴装工艺要求极高。
  趋势:2025年多摄手机单机用量已达4.2片,晶圆级占比持续提升。
  三、关键选型参数
  1.截止波长(Cut-off Wavelength):通常指透过率为50%处的波长,手机常用650 nm、680 nm、700 nm
  2.可见光平均透过率(AVT):400–700 nm平均透过率,≥90%(镀膜型可达95%+)
  3.红外阻断深度(OD值):850 nm&940 nm处的光密度,OD≥3(即T≤0.1%)
  4.截止陡度(Transition Width):从90%透过到10%透过所跨越的波长范围,越窄越好(<50 nm为优)
  5.平行度/面型精度:影响成像清晰度,≤30 arcsec(高端应用要求更高)
  6.耐候性:高温高湿、冷热冲击下的稳定性,车规级需通过AEC-Q102认证
  、按应用场景选型建议
  1.消费电子(手机、平板、笔记本)
  优先选择晶圆级或超薄镀膜型,满足轻薄化需求;
  注意与RGB Bayer滤色片的光谱匹配,避免红光损失;
  多摄系统中不同镜头可能需不同截止波长(如主摄700 nm,潜望长焦680 nm)。
  2.安防监控(日夜两用摄像头)
  白天用IR Cut滤光片,夜晚移开(通过机械切换);
  需兼顾高红外阻断与快速切换可靠性;
  建议选用蓝玻璃+AR镀膜组合,兼顾成本与性能。
  3.车载摄像头(ADAS、DMS)
  必须选用车规级产品,通过AEC-Q102认证;
  要求高温稳定性(-40℃~+105℃)、抗UV、抗湿;
  禁用消费级滤光片——这是常见误区!
  4.工业机器视觉
  强调光谱一致性与批次稳定性;
  可根据光源(如LED波长)定制截止波长;
  若使用单色相机,可考虑窄带通+IR Cut复合设计。
  五、常见误区提醒
  1.“只要能挡住红外就行”→忽视可见光透过率和截止陡度,导致图像偏色或亮度下降。
  2.“所有IR Cut都一样”→蓝玻璃与镀膜型性能差异显著,不可随意替换。
  3.“消费级滤片可用于车载”→车规环境严苛,必须专用认证产品。
  4.忽略入射角影响→大靶面或广角镜头需选用低角度敏感型镀膜。
  结语
  选购红外截止滤光片,不能只看“是否红外截止”,而要结合光谱曲线、应用场景、环境可靠性与成本综合判断。在高像素、多摄、车载智能化趋势下,对滤光片的性能要求越来越高,建议与光学设计同步选型,并索取实测光谱数据进行验证。

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