本发明公开了一种光学滤波器,包括基片以及设置在所述基片两侧的光学膜,所述基片为蓝塑料基片,采用蓝塑料基片取代蓝玻璃基片,能够降低生产成本、减轻产品重量、减小产品体积以及提高产品的成品率。在优选的技术方案中,为了提高基片与基片两侧的光学膜之间的附着性,所述基片与光学膜之间设有HfO
1.一种光学滤波器,包括基片以及设置在所述基片两侧的光学膜,其特征在于,所述基片为蓝塑料基片,所述蓝塑料基片的厚度为
0.05mm~0.2mm,所述基片与光学膜之间设有HfO₂过渡层,所述HfO₂过渡层的厚度为8nm~20nm;所述光学膜为设置在基片一侧的隔红外滤光膜以及设置在基片另一侧的隔红外-紫外滤光膜,所述隔红外滤光膜由TiO₂高折射率膜层和SiO₂低折射率膜层交替构成,所述隔红外-紫外滤光膜由SiO₂低折射率膜层和TiO₂高折射率膜层交替构成;所述隔红外滤光膜中的TiO₂高折射率膜层和SiO₂低折射率膜层总共为20~28层,所述隔红外滤光膜中的TiO₂高折射率膜层厚度为75nm~95nm,所述隔红外滤光膜中的SiO₂低折射率膜层厚度为140nm~155nm;所述隔红外-紫外滤光膜中的SiO₂低折射率膜层和TiO₂高折射率膜层总共为17~21层,所述隔红外-紫外滤光膜中的SiO₂低折射率膜层厚度为90nm~191nm,所述隔红外-紫外滤光膜中的TiO₂高折射率膜层厚度为98nm~116nm。
2.根据权利要求1所述的光学滤波器,其特征在于,所述HfO₂过渡层在镀制前和镀制过程中都采用束压为600V~800V和束流为60mA~80mA的离子束进行辅助轰击。
3.根据权利要求1所述的光学滤波器,其特征在于,所述TiO₂高折射率膜层和SiO₂低折射率膜层的制备均采用离子辅助,离子辅助的条件:束压为600V~800V,束流为60mA~80mA。
4.根据权利要求1或3所述的光学滤波器,其特征在于,所述TiO₂高折射率膜层的制备采用Ti₃O₅蒸发材料,且在1×10^-2Pa~3×10^-2Pa氧气氛中以
0.2nm/s~0.8nm/s的速率蒸发;所述SiO₂低折射率膜层的制备采用SiO₂蒸发材料,且在1×10^-2Pa~3×10^-2Pa氧气氛中以0.8nm/s~3.2nm/s的速率蒸发。
5.根据权利要求1所述的光学滤波器,其特征在于,所述隔红外滤光膜中的TiO₂高折射率膜层和SiO₂低折射率膜层总共为24层,靠近基片的第一层为TiO₂高折射率膜层,第二层为SiO₂低折射率膜层,依次交替,厚度依次为94.4nm,154nm,81.6nm,145nm,78.7nm,142.3nm,77.7nm,141.3nm,
77.3nm,140.9nm,77.1nm,140.6nm,77.1nm,140.7nm,77.4nm,140.8nm,
77.7nm,141.4nm,78.7nm,143.1nm,81.2nm,148.2nm,83.4nm,153.6nm;所述隔红外-紫外滤光膜中的SiO₂低折射率膜层和TiO₂高折射率膜层总共为19层,靠近基片的第一层为SiO₂低折射率膜层,第二层为TiO₂高折射率膜层,依次交替,厚度依次为173.3nm,105.4nm,188.1nm,114.5nm,
190.6nm,115.5nm,190.8nm,115.5nm,189.8nm,113.9nm,186.0nm,106.7nm,
167.6nm,98.3nm,177.9nm,109.5nm,180.8nm,108.4nm,90.1nm。技术领域
本发明涉及用于数码摄像的滤波器领域,特别涉及一种主要应用于卡片式数码相机、手机摄像头和监控摄像等影像采集系统的低应力塑料光学滤波器。
背景技术
用于数码影像技术的图像传感器CCD(Charge-coupledxa0Device,电荷耦合元件)和图像传感器CMOS(Complementaryxa0metal-Oxidexa0Semiconductor,金属氧化物半导体元件),是一种离散像素的光电探测器。根据奈奎斯特定理,一个图像传感器能够分辨的最高空间频率等于它的空间采样频率的一半,这个频率称为奈奎斯特极限频率。用图像传感器CCD和图像传感器CMOS摄像获取目标图像时,当抽样图像超过系统的奈奎斯特极限频率时,图像传感器中的高频谐波会和基频造成叠栅效应,产生莫尔条纹,这时图像将产生周期性的频谱交叠,甚至出现彩色条纹,严重影响图像清晰度,因此必须采取措施消除这种空间高频谐波引起的图像干扰,为了消除这种空间高频谐波引起的图像干扰,光学滤波器就这样应运而生。光学滤波器能抑制图像传感器CCD以及图像传感器CMOS光敏面上光学图像的频谱混叠,提高成像质量。现用光学滤波器包括基片以及光学薄膜,光学薄膜为设置在基片一侧的减反射膜以及设置在基片另一侧的隔红外-紫外滤光膜,通常采用一种特殊的蓝玻璃作为基片,这种蓝玻璃基片的特点是:透射-截止过渡区中透射率T=50%的波长为650±10nm,且这个波长不会因目标图像的光线入射角变化而产生任何移动,因而能获得彩色均匀的图像。蓝玻璃基片的两个表面上通常分别镀上减反射膜和隔红外-紫外滤光膜以构成光学滤波器。这种采用蓝玻璃的光学滤波器的优点是:1).由于蓝玻璃基片厚度需0.5mm左右才能得到勉强符合要求的透射-截止过渡区陡度,基片比较厚,因而薄膜应力造成的蓝玻璃基片变形很小;2).由于蓝玻璃基片和光学薄膜都是无机材料,因而蓝玻璃基片和光学薄膜之间具有优良的附着力。但是它的缺点很明显:首先是这种蓝玻璃基片迄今只有日本独家能供,由于供不应求,价格昂贵,而且重量重、体积大;其次是这种蓝玻璃的机械、化学性能较差,镀膜后切割成小片时极易破碎、腐蚀,制造成品率低下;更有甚者,由于这种采用蓝玻璃的光学滤波器直接贴在图像传感器CCD或图像传感器CMOS前,因而,这种光学滤波器的厚度容易造成不可忽视的像差。由于蓝塑料同样可获得与蓝玻璃相似的透射-截止过渡区中透射率T=50%的波长650±10nm,且这个波长不随目标图像的光线入射角变化而产生移动,因而同样能获得彩色均匀的图像效果。将基片从蓝玻璃基片换为蓝塑料基片后,较薄的蓝塑料基片就可以具有足够陡度的透射-截止过渡区,但是整体上存在两个新问题:蓝塑料基片做薄后易变形以及蓝塑料基片与光学薄膜之间的附着性需要进一步提高,若这两个新问题得到妥善解决,则该光学滤波器不仅可以降低价格、减小体积和重量,而且因采用蓝塑料的光学滤波器厚度减薄、像差减小而产生比采用蓝玻璃的光学滤波器更佳的图像效果。
发明内容
为克服上述问题,本发明提供了一种光学滤波器,采用蓝塑料基片取代蓝玻璃基片,能够降低生产成本、减轻产品重量、减小产品体积以及提高产品的成品率。一种光学滤波器,包括基片以及设置在所述基片两侧的光学膜,所述基片为蓝塑料基片。作为优选,所述蓝塑料基片的厚度为0.05mm~0.2mm,上述厚度的蓝塑料基片具有足够陡度的透射-截止过渡区,且因厚度比蓝玻璃基片薄得多,球差、色差等像差可大大减小,图像质量可显著提高。进一步优选,所述蓝塑料基片的厚度为0.08mm~0.12mm,在降低基片厚度的同时保持具有足够陡度的透射-截止过渡区,进而提高图像质量。更进一步优选,所述蓝塑料基片的厚度为0.1mm,采用日本JSR生产的型号为FLXL100AA的蓝塑料基片。为了提高基片与基片两侧的光学膜之间的附着性,作为优选,所述基片与光学膜之间设有HfO₂过渡层。基片和光学膜之间的附着力是由基片和光学膜之间的健合力决定的,由于附着出现在两种材料表面,因此它不仅与基片和光学膜各自的表面能S₁和S₂相关,而且还与两种材料共同的界面能S₁₂相关,附着能可表示为:E_ad=S₁+S₂-S₁₂。基于这一原理可知,高表面能的两种材料附着力最大,而低表面能的两种材料附着力最小,因此为确保足够的附着力,在蓝塑料基片S₁较小的情况下,只能选用S₂尽可能大的高温氧化物HfO₂作为过渡层来补偿。进一步,界面能S₁₂随接触界面的两种原子差异增大而增加,对于蓝塑料基片,为了减小S₁₂,提出采用低能离子辅助淀积,这一方面可增加淀积分子的动能,另一方面也可增加基片表面的活化能和微粗糙度,增大表面附着能,为此,作为进一步优选,所述HfO₂过渡层在镀制前和镀制过程中都采用束压为600V~800V和束流为60mA~80mA的离子束进行辅助轰击,提高附着力。HfO₂过渡层表面能很高,可最大限度地提高光学膜与蓝塑料基片之间的附着力,但是为了减小HfO₂过渡层对滤波器光学特性的影响,所述HfO₂过渡层的厚度优选为8nm~20nm。为了改善蓝塑料基片的变形,作为优选,所述光学膜为设置在基片一侧的隔红外滤光膜以及设置在基片另一侧的隔红外-紫外滤光膜,隔红外滤光膜在保证可见光区高透射的同时,通过反射截止短波段700~900nm的红外光,隔红外-紫外滤光膜除了要保证可见光区高透射和反射截止长波段900~1200nm的红外光外,还要截止对图像传感器CCD、图像传感器CMOS有害的紫外光。所述隔红外滤光膜由TiO₂高折射率膜层和SiO₂低折射率膜层交替构成,所述隔红外-紫外滤光膜也由SiO₂低折射率膜层和TiO₂高折射率膜层交替构成。由于TiO₂和SiO₂的表面能都足够大,其界面具有足够强的附着力,因而TiO₂高折射率膜层和SiO₂低折射率膜层之间有较强的附着力。通过蓝塑料基片两侧的隔红外滤光膜和隔红外-紫外滤光膜的厚度调节使得蓝塑料基片两个面的应力处于平衡,从而减小了因光学膜应力造成的蓝塑料基片变形。但是即使这样,有时应力仍不能完全抵消,原因是蓝塑料基片两侧的隔红外滤光膜和隔红外-紫外滤光膜是分二次镀制的,由于工艺条件的差异,应力并不完全相等,因而需进一步降低两个膜系的应力,进一步优选,基片的温度为室温,以降低热应力;所述TiO₂高折射率膜层和SiO₂低折射率膜层的制备均采用离子辅助,离子辅助的条件:束压为600V~800V,束流为60mA~80mA;所述TiO₂高折射率膜层的制备采用Ti₃O₅蒸发材料,且在1×10^-2Pa~3×10^-2Pa氧气氛中以0.2nm/s~0.8nm/s的速率蒸发;所述SiO₂低折射率膜层的制备采用SiO₂蒸发材料,且在1×10^-2Pa~3×10^-2Pa氧气氛中以0.8nm/s~3.2nm/s的速率蒸发。该条件下制备的TiO₂高折射率膜层和SiO₂低折射率膜层能够降低隔红外滤光膜和隔红外-紫外滤光膜对蓝塑料基片的应力,从而使得蓝塑料基片的变形非常小。进一步优选,所述隔红外滤光膜中的TiO₂高折射率膜层和SiO₂低折射率膜层总共为20~28层,所述隔红外滤光膜中的TiO₂高折射率膜层(单层)厚度为75nm~95nm,所述隔红外滤光膜中的SiO₂低折射率膜层(单层)厚度为140nm~155nm。最优选的,所述隔红外滤光膜中的TiO₂高折射率膜层和SiO₂低折射率膜层总共为24层,靠近基片的第一层为TiO₂高折射率膜层,第二层为SiO₂低折射率膜层,依次交替,厚度依次为94.4nm,154nm,81.6nm,145nm,78.7nm,142.3nm,77.7nm,141.3nm,77.3nm,140.9nm,77.1nm,140.6nm,77.1nm,140.7nm,77.4nm,140.8nm,77.7nm,141.4nm,78.7nm,143.1nm,81.2nm,148.2nm,83.4nm,153.6nm。隔红外滤光膜在保证可见光区高透射的同时,通过反射截止700~900nm波长区的红外光。所述隔红外-紫外滤光膜中的SiO₂低折射率膜层和TiO₂高折射率膜层总共为17~21层,所述隔红外-紫外滤光膜中的SiO₂低折射率膜层(单层)厚度为90nm~191nm,所述隔红外-紫外滤光膜中的TiO₂高折射率膜层(单层)厚度为98nm~116nm。最优选的,所述隔红外-紫外滤光膜中的SiO₂低折射率膜层和TiO₂高折射率膜层总共为19层,靠近基片的第一层为SiO₂低折射率膜层,第二层为TiO₂高折射率膜层,依次交替,厚度依次为173.3nm,105.4nm,188.1nm,114.5nm,190.6nm,115.5nm,190.8nm,115.5nm,189.8nm,113.9nm,186.0nm,106.7nm,167.6nm,98.3nm,177.9nm,109.5nm,180.8nm,108.4nm,90.1nm。隔红外-紫外滤光膜除了要保证可见光区高透射和反射截止900~1200nm波长区的红外光外,还要截止对图像传感器CCD、图像传感器CMOS有害的紫外光。在蓝塑料基片两表面上设计厚度几乎相等的隔红外滤光膜和隔红外-紫外滤光膜使得蓝塑料基片两表面上的应力可以平衡,并且,能够分别滤去不同波长的光,提高图像质量。与现有技术相比,本发明的有益效果是:1).现有技术采用蓝玻璃的光学滤波器由于蓝玻璃基片和光学膜的总厚度为0.5mm左右,虽然由薄膜应力造成的基片变形较小,但是由于插入了一块较厚的平板会引入不可忽略的像差,降低了图像质量;而本发明光学滤波器中蓝塑料基片和光学膜的总厚度约为0.05mm~0.2mm,优选方案中蓝塑料基片和光学膜的总厚度约为0.08mm~0.12mm,已经对成像像差几乎没有影响,而薄膜应力造成的蓝塑料基片变形同样可控制,对像差也几乎没有影响。2).现有技术采用蓝玻璃的光学滤波器镀膜后切割成小片时极易破碎,这是由于蓝玻璃基片具有脆性、膨胀系数高、应力大等特性所决定的,而镀膜时为了提高生产效率、减小装夹的困难又必须采用大基片(常用60mm×60mm)装载镀膜,镀膜后切割成小片是不可缺少的工序,这样就不可避免地造成采用蓝玻璃的光学滤波器的制造成品率降低;而本发明光学滤波器本身很薄,加上蓝塑料基片的柔性,使切割工序既简单方便,又提高了成品率。3).现有技术采用蓝玻璃的光学滤波器不仅价格贵,而且重量重、体积大,主要用于图像芯片面积较大的单反相机或微单相机上;而本发明光学滤波器成本低、重量轻、体积小,可广泛用于图像芯片面积较小的卡片式相机、手机摄像头和监控监测系统等,特别是目前正在快速增长的智能手机。4).现有技术采用蓝玻璃的光学滤波器虽有附着力高的优点,但本发明光学滤波器通过在蓝塑料基片两表面上设计厚度几乎相等的膜系、极薄的过渡层和离子辅助等措施,可以达到与采用蓝玻璃的光学滤波器等同的附着效果和使用寿命。
附图说明
图1为现有技术中采用蓝玻璃的光学滤波器的结构示意图;图2为本发明光学滤波器的结构示意图;图3为现有技术中的采用蓝玻璃的光学滤波器中蓝玻璃基片的透射光谱曲线;图4为本发明光学滤波器中蓝塑料基片的透射光谱曲线;图5为本发明光学滤波器中隔红外滤光膜的透射光谱曲线;图6为本发明光学滤波器中隔红外-紫外滤光膜的透射光谱曲线;图7为现有技术中采用蓝玻璃的光学滤波器的透射光谱曲线;图8为本发明光学滤波器的透射光谱曲线。
具体实施方式
图1所示为现有技术中采用蓝玻璃的光学滤波器的结构示意图,包括蓝玻璃基片7、设置在蓝玻璃基片7一侧的减反射膜8以及设置在蓝玻璃基片7另一侧的现有隔红外-紫外滤光膜9,蓝玻璃基片7的厚度需0.5mm左右才能得到勉强符合要求的透射-截止过渡区陡度,这虽然引起了像差增大的问题,但好处是使薄膜应力造成的蓝玻璃基片7变形减小,蓝玻璃基片7的两个表面上通常分别镀上减反射膜8和现有隔红外-紫外滤光膜9,减反射膜8为通常需要3种材料构成的3层膜,现有隔红外-紫外滤光膜9是由不同厚度的SiO₂低折射率膜层5和TiO₂高折射率膜层6交替的40多层的薄膜构成,检测透射光谱曲线时,实际选择了43层薄膜构成的隔红外-紫外滤光膜。另外,由于蓝玻璃基片7以及SiO₂低折射率膜层5和TiO₂高折射率膜层6均为无机材料,因而蓝玻璃基片7和膜层之间附着优良,不需要过渡层。如图2所示,为本发明光学滤波器,包括蓝塑料基片1、设置在蓝塑料基片1两侧的HfO₂过渡层2以及与HfO₂过渡层2紧接的隔红外滤光膜3和隔红外-紫外滤光膜4,隔红外滤光膜3和隔红外-紫外滤光膜4分别位于蓝塑料基片1的两侧。蓝塑料基片1采用厚度为0.1mm、型号为FLXL100AA的日本JSR生产的产品。HfO₂过渡层2表面能很高,以最大限度地提高蓝塑料基片1与隔红外滤光膜3和隔红外-紫外滤光膜4之间的附着力,但是由于HfO₂过渡层2的折射率只有2.02,远比折射率为1.45的SiO₂低折射率膜层5高,而比折射率为2.42的TiO₂高折射率膜层6低,为了降低HfO₂过渡层2对滤波器光学特性的影响,HfO₂过渡层2优选的厚度为10nm,在蓝塑料基片1的两个表面镀制HfO₂过渡层前和镀制HfO₂过渡层过程中都采用束压为700V和束流为70mA的离子束进行辅助轰击。隔红外滤光膜3由TiO₂高折射率膜层6和SiO₂低折射率膜层5交替构成,隔红外滤光膜3中的TiO₂高折射率膜层6和SiO₂低折射率膜层5总共为24层,靠近蓝塑料基片1的第一层为TiO₂高折射率膜层6,第二层为SiO₂低折射率膜层5,依次交替,各层膜的几何厚度依次如表1所示,表1中膜层序号为1,即为第一层,以此类推。隔红外-紫外滤光膜4由SiO₂低折射率膜层5和TiO₂高折射率膜层6交替构成。隔红外-紫外滤光膜4中的SiO₂低折射率膜层5和TiO₂高折射率膜层6总共为19层,靠近蓝塑料基片1的第一层为SiO₂低折射率膜层5,第二层为TiO₂高折射率膜层6,依次交替,各层膜的几何厚度依次如表2所示,表2中膜层序号为1,即为第一层,以此类推。表1xa0xa0膜层序号

xa0xa01
xa0xa02
xa0xa03
xa0xa04
xa0xa05
xa0xa06
xa0xa07
xa0xa08
xa0xa09
xa0xa010
xa0xa011
xa0xa0材料
xa0xa0塑料
xa0xa0TiO₂
xa0xa0SiO₂
xa0xa0TiO₂
xa0xa0SiO₂
xa0xa0TiO₂
xa0xa0SiO₂
xa0xa0TiO₂
xa0xa0SiO₂
xa0xa0TiO₂
xa0xa0SiO₂
xa0xa0TiO₂
xa0xa0折射率
xa0xa01.5
xa0xa02.42
xa0xa01.46
xa0xa02.42
xa0xa01.46
xa0xa02.42
xa0xa01.46
xa0xa02.42
xa0xa01.46
xa0xa02.42
xa0xa01.46
xa0xa02.42
xa0xa0膜厚(nm)

xa0xa094.4
xa0xa0154.0
xa0xa081.6
xa0xa0145.0
xa0xa078.7
xa0xa0142.3
xa0xa077.7
xa0xa0141.3
xa0xa077.3
xa0xa0140.9
xa0xa077.1
续表1xa0xa012
xa0xa013
xa0xa014
xa0xa015
xa0xa016
xa0xa017
xa0xa018
xa0xa019
xa0xa020
xa0xa021
xa0xa022
xa0xa023
xa0xa024

xa0xa0SiO₂
xa0xa0TiO₂
xa0xa0SiO₂
xa0xa0TiO₂
xa0xa0SiO₂
xa0xa0TiO₂
xa0xa0SiO₂
xa0xa0TiO₂
xa0xa0SiO₂
xa0xa0TiO₂
xa0xa0SiO₂
xa0xa0TiO₂
xa0xa0SiO₂
xa0xa0空气
xa0xa01.46
xa0xa02.42
xa0xa01.46
xa0xa02.42
xa0xa01.46
xa0xa02.42
xa0xa01.46
xa0xa02.42
xa0xa01.46
xa0xa02.42
xa0xa01.46
xa0xa02.42
xa0xa01.46
xa0xa01.0
xa0xa0140.6
xa0xa077.1
xa0xa0140.7
xa0xa077.4
xa0xa0140.8
xa0xa077.7
xa0xa0141.4
xa0xa078.7
xa0xa0143.1
xa0xa081.2
xa0xa0148.2
xa0xa083.4
xa0xa0153.6

表2xa0xa0膜层序号

xa0xa01
xa0xa02
xa0xa03
xa0xa04
xa0xa05
xa0xa06
xa0xa07
xa0xa08
xa0xa09
xa0xa010
xa0xa0材料
xa0xa0塑料
xa0xa0SiO₂
xa0xa0TiO₂
xa0xa0SiO₂
xa0xa0TiO₂
xa0xa0SiO₂
xa0xa0TiO₂
xa0xa0SiO₂
xa0xa0TiO₂
xa0xa0SiO₂
xa0xa0TiO₂
xa0xa0折射率
xa0xa01.5
xa0xa01.46
xa0xa02.42
xa0xa01.46
xa0xa02.42
xa0xa01.46
xa0xa02.42
xa0xa01.46
xa0xa02.42
xa0xa01.46
xa0xa02.42
xa0xa0膜厚(nm)

xa0xa0173.3
xa0xa0105.4
xa0xa0188.1
xa0xa0114.5
xa0xa0190.6
xa0xa0115.5
xa0xa0190.8
xa0xa0115.5
xa0xa0189.8
xa0xa0113.9
续表2xa0xa011
xa0xa012
xa0xa013
xa0xa014
xa0xa015
xa0xa016
xa0xa017
xa0xa018
xa0xa019

xa0xa0SiO₂
xa0xa0TiO₂
xa0xa0SiO₂
xa0xa0TiO₂
xa0xa0SiO₂
xa0xa0TiO₂
xa0xa0SiO₂
xa0xa0TiO₂
xa0xa0SiO₂
xa0xa0空气
xa0xa01.46
xa0xa02.42
xa0xa01.46
xa0xa02.42
xa0xa01.46
xa0xa02.42
xa0xa01.46
xa0xa02.42
xa0xa01.46
xa0xa01.0
xa0xa0186.0
xa0xa0106.7
xa0xa0167.6
xa0xa098.3
xa0xa0177.9
xa0xa0109.5
xa0xa0180.8
xa0xa0108.4
xa0xa090.1

由于图1和图2中各TiO₂高折射率膜层的材质功能均相同,属于同一技术特征,均用标号6表示,但是其具体的厚度不同,各TiO₂高折射率膜层6的厚度以具体实施方式中描述的为准。同样,由于图1和图2中各SiO₂低折射率膜层的材质功能均相同,属于同一技术特征,均用标号5表示,但是其具体的厚度不同,各SiO₂低折射率膜层5的厚度以具体实施方式中描述的为准。SiO₂低折射率膜层5和TiO₂高折射率膜层6制备时采用离子辅助,离子辅助的束压为700V,束流为70mA,以降低应力和提高附着力。TiO₂高折射率膜层6的制备采用Ti₃O₅蒸发材料,且在1.5×10^-2Pa氧气氛中以0.5nm/s的速率蒸发,并采用离子辅助,离子辅助的束压为700V,束流为70mA。SiO₂低折射率膜层5的制备采用SiO₂蒸发材料,在1.5×10^-2Pa氧气氛中以2nm/s的速率蒸发,并采用离子辅助,离子辅助的束压为700V,束流为70mA。通过该工艺制备TiO₂高折射率膜层6和SiO₂低折射率膜层5,可以降低隔红外滤光膜3和隔红外-紫外滤光膜4的应力,以改善附着力和稳定性,减少光谱曲线漂移,但是为了不致增加离子辅助引起的压应力,采用较低的离子辅助束压和束流。如图3所示,为现有技术中采用蓝玻璃的光学滤波器中蓝玻璃基片7的透射光谱曲线;如图4所示,为本发明光学滤波器中蓝塑料基片1的透射光谱曲线。通过透射光谱曲线比较,如图4所示,虽然蓝塑料基片1(FLXL100AA)的厚度只有0.1mm,但其透射-截止过渡区已有足够的陡度,相比于图3所示的厚度0.5mm的蓝玻璃基片7,光谱曲线的陡度改进了许多。如图5所示,为本发明光学滤波器中隔红外滤光膜3的透射光谱曲线,采用表1所列厚度的隔红外滤光膜3,总层数为24层,膜系总厚度约为2690nm,在保证可见光区高透射的同时,通过反射截止700nm~900nm波长区的红外光,反射截止区的短波恰好与蓝塑料基片1在650nm附近的透射-截止过渡区相接,反射截止区的长波刚好与图6所示的隔红外-紫外滤光膜4相接。如图6所示,为本发明光学滤波器中隔红外-紫外滤光膜4的透射光谱曲线,采用表2所列的厚度的隔红外-紫外滤光膜4,总层数为19层,膜系总厚度约为2720nm。隔红外-紫外滤光膜4除了要保证可见光区高透射和反射截止900~1200nm波长区的红外光外,还要截止对图像传感器CCD、图像传感器CMOS有害的紫外光。在蓝塑料基片1两表面上设计厚度几乎相等的隔红外滤光膜3和隔红外-紫外滤光膜4使得蓝塑料基片1两表面上的应力可以平衡,并且,能够分别滤去不同波段的光,提高图像质量。如图7所示,为现有技术中采用蓝玻璃的光学滤波器的透射光谱曲线,特别是在波长600nm,由于蓝玻璃基片7本身的透射率急剧下降,使采用蓝玻璃的光学滤波器的透射率只有80%,比本发明光学滤波器低了5.9%;同时,由于蓝玻璃基片7两侧分别镀了减反射膜8(3层)和隔红外-紫外膜9(43层),因此,即使厚度0.5mm的蓝玻璃基片7,实际上膜层应力造成的蓝玻璃基片7变形比本发明光学滤波器中0.1mm的蓝塑料基片1还大。如图8所示,为本发明光学滤波器的透射光谱曲线,由于隔红外滤光膜3和隔红外-紫外滤光膜4同时具有优良的减反射特性,因此,本发明光学滤波器在可见光区通带的透射率高于蓝塑料基片1。测量结果表明:在波长461~570nm,平均透射率T_ave=95.7%;在波长600nm,透射率(T)=85.9%;在紫外截止区350~375nm,平均透射率T_ave=0.33%;在红外截止区700~1100nm,平均透射率T_ave=0.1%。此光学性能基本上等同于图7中采用蓝玻璃的光学滤波器。本发明光学滤波器的蓝塑料基片1变形满足切割要求和使用要求。由于HfO₂过渡层2、SiO₂低折射率膜层5和TiO₂高折射率膜层6都是用离子辅助真空镀制的,故薄膜附着力、牢固度均可满足在水中煮和切割后胶带纸测试。将本发明的光学滤波器在水中煮1个小时后,每间隔1mm将膜面划开,用测试胶带纸拉5次,膜层没有被拉脱;用蘸酒精的擦拭布,以200g的力来回摩擦50次,表面无划伤出现,满足使用要求。而且,当温度变化50°C时,透射-截止过渡区中透射率T=50%的波长漂移小于1nm,特性非常稳定。