大家都知道光線(xiàn)通過(guò)不同介質(zhì)時(shí)會(huì )產(chǎn)生反射和折射，而現代手機鏡頭結構更復雜鏡片數更多，所以光線(xiàn)進(jìn)入鏡頭后發(fā)生的反射和折射的次數就會(huì )越多。這樣就會(huì )導致兩個(gè)問(wèn)題：一是通過(guò)鏡頭的光線(xiàn)會(huì )有較大的損失；二是光線(xiàn)在鏡頭內發(fā)生多次反射與折射就會(huì )產(chǎn)生我們所說(shuō)的雜光和鬼影；而鍍膜技術(shù)能非常有效的改善這些問(wèn)題。

　　光學(xué)鍍膜原理：鍍膜能改善光的品質(zhì)

　　光學(xué)鍍膜是以光的波動(dòng)性和干涉現象為基礎，在鏡頭表面鍍上一層厚度極薄的物質(zhì)，如氟化鎂、二氧化硅、氟化鋁等；來(lái)達到提高鏡片的透過(guò)率，減少鏡片的反射率的效果。簡(jiǎn)而言之，光學(xué)膜層首先是厚度薄，其厚度可以和入射光波長(cháng)相比擬，其次是會(huì )產(chǎn)生一定光學(xué)效應引起光線(xiàn)干涉。

　　光學(xué)鍍膜在手機領(lǐng)域中的作用

　　在手機領(lǐng)域中除了成像品質(zhì)外，鏡頭的透過(guò)率對提升圖像品質(zhì)起著(zhù)非常重要的作用。目前手機行業(yè)通常采用樹(shù)脂作為鏡片基材，為了減少鏡片反射，提升透過(guò)率，我們會(huì )在鏡片表面鍍AR增透膜（減反膜），它是一種硬質(zhì)耐熱氧化膜，可在特定波長(cháng)范圍內將元器件表面的反射率最小化。未鍍膜的情況下，光學(xué)元件每個(gè)表面由于反射會(huì )產(chǎn)生約4%的能量損耗(圖一)。如果3個(gè)未鍍膜的透鏡組合使用，則在6個(gè)表面都會(huì )發(fā)生反射，實(shí)驗測得，光通過(guò)透鏡組后共損耗21.7%的能量。

　　如果存在A(yíng)R增透膜每個(gè)表面的反射率將小于0.5%(圖二)，因此鍍增透膜可使該光學(xué)系統的透過(guò)率從78.3%提高至97%。

　　通常情況下一層膜只對某一波段光線(xiàn)起作用，為了提升寬波段下鏡片透過(guò)率，手機鏡頭AR膜一般包含多個(gè)膜層，以材料折射率高低相間隔分布，通過(guò)建模軟件，每一層膜的厚度都被優(yōu)化，就可以改善光學(xué)元件在特定波長(cháng)范圍內的性能。從膜系層數而言，我們一般設定為1到8層，較多的膜層數能優(yōu)化寬光譜波段范圍內的反射率，減弱光學(xué)系統內由于光線(xiàn)反射引起的鬼影（圖三）。
 

　　當然AR膜并不可能達到100%的透過(guò)率，會(huì )有殘留的顏色，但是殘留哪種顏色最佳呢？其實(shí)這沒(méi)有標準，主要以工藝特點(diǎn)及偏好為主。

　　鍍膜工藝簡(jiǎn)介

　　目前鍍膜方式主要有三種，分別是蒸發(fā)鍍膜、濺射鍍膜和離子鍍膜，在行業(yè)中我們主要采用蒸發(fā)鍍膜的方式，通過(guò)真空泵組獲得極限真空后，電子槍發(fā)出高能電子升華鍍膜物質(zhì)，通過(guò)物理沉積技術(shù)在鏡片表面覆蓋極薄納米厚度的薄膜,以實(shí)現表面減少反射,達到成像清晰效果。

　　鍍膜技術(shù)的主要工藝流程包括膜系設計、鍍膜、測試等，具體如下圖介紹：
 

　　影響鍍膜性能的條件眾多，不同的膜系設計和工藝條件對膜層結構和特性產(chǎn)生不同影響，
 

　　其中影響較大的三大因素是溫度、沉積速率、真空度。

　?、?nbsp; 較高的基板溫度，有利于增加膜層密度和強度；

　?、?nbsp; 沉積速率越高膜層結構越緊密，但缺點(diǎn)在于容易使內應力增加；

　?、?nbsp; 真空度減少氣體分子對物理沉積的干擾，抑制氣體分子和鍍膜物質(zhì)反應；

　　典型不良現象

　?、?nbsp; 膜強度不良、膜弱、膜裂等信賴(lài)性不良；

　?、?nbsp; 膜料點(diǎn)不良，顧名思義就是大顆粒膜料點(diǎn)隨著(zhù)膜料分子蒸鍍到基片表面，在基片表面形成點(diǎn)狀突起，打傷基片表面；

　?、?nbsp; 膜臟，一般發(fā)生在膜內或膜外，包括：灰塵點(diǎn)、白霧、油斑、指紋印等

　?、?nbsp; 膜內白霧，鍍膜完成后，表面會(huì )有一些淡淡的白霧

　?、?nbsp; 色斑，是指鏡片上的膜色局部變異、不規則。有膜內色斑和膜外色斑兩種。

　?、?nbsp; 光譜特性不良，導致分光反射（投射）曲線(xiàn)不滿(mǎn)足零件產(chǎn)品技術(shù)要求。

　　其他

　　在手機領(lǐng)域另一個(gè)應用較多的是紅外截止濾光片又稱(chēng)IR-cut Filter。從原理分有反射式濾光片和吸收式濾光片兩種，它們采用了不同的玻璃基材。

　　反射式濾光片原理是在普通光學(xué)玻璃上交替鍍多層高折射率光學(xué)膜，達到可見(jiàn)光波段的高透（400-630nm），近紅外波段光線(xiàn)的截止（700-1100nm），截止部分干擾成像質(zhì)量的近紅外光，因為通過(guò)反射方式截止紅外光線(xiàn)，所以容易產(chǎn)生二次反射，產(chǎn)生雜光和鬼影。

　　吸收式濾光片主要以藍玻璃為基材，通過(guò)藍玻璃中光吸收物質(zhì)來(lái)過(guò)濾紅外光，同時(shí)通過(guò)一面鍍紅外截止膜，一面鍍增透膜來(lái)同時(shí)提升紅外的截止性能和可見(jiàn)光的透過(guò)率，從下圖反射率對比圖可以看出藍玻璃短波方向透過(guò)率更高、整體透過(guò)率曲線(xiàn)過(guò)渡更圓滑，所以實(shí)拍效果色彩還原性更自然。
 

　　反射式IR和藍玻璃透過(guò)率對比

　　我們從光學(xué)特性上比較，藍玻璃相對于普通反射式IR主要有兩方面的優(yōu)勢：一方面從材料特性上來(lái)看藍玻璃有著(zhù)先天優(yōu)勢，通過(guò)吸收紅外波段光線(xiàn)的方式可以避免因反射引起的雜光鬼影現象；另一方面，藍玻璃對于不同入射角光線(xiàn)的光譜曲線(xiàn)漂移更小，比如入射角從0°變化到25°，藍玻璃透過(guò)率向短波段偏移3nm左右（透過(guò)率50%時(shí)），而普通反射式濾光片偏移在30nm左右（圖A）。簡(jiǎn)而言之，反射式濾光片在大角度時(shí)，截止更多的紅光，這樣對影像帶來(lái)一個(gè)最大的問(wèn)題是中心偏紅（圖B），對于color shading的調試帶來(lái)更大難度。
 

　　目前藍玻璃已經(jīng)大規模的應用于中高端項目中，隨著(zhù)工藝不斷提升，成本不斷優(yōu)化，藍玻璃的使用將會(huì )更加廣泛。

　　當然，在手機鏡頭的光學(xué)鍍膜方面，還有很多的know how技術(shù)所在，我們在這里只是簡(jiǎn)單介紹基礎的技術(shù)并對其效果說(shuō)明一二，詳細的技術(shù)關(guān)鍵，因為眾所周知的原因，只能私下點(diǎn)對點(diǎn)的當面交流。