液體鏡頭 RGgePeaw
在2005年時(shí)，手機(jī)照相模組被視為取代數(shù)位相機(jī)的一項(xiàng)新產(chǎn)品，但是經(jīng)過兩年的發(fā)展看來，數(shù)位相機(jī)往高畫素，高光學(xué)變焦倍率及高感光度(ISO值)的方向前進(jìn)，但照相手機(jī)卻還停留在1.3M至2M的主流畫素之中。主要的原因是市場對(duì)於照相手機(jī)的看法還是落於及時(shí)拍的功能，大多只是在手機(jī)螢?zāi)簧嫌^看，並不列印出來，故對(duì)高畫素或自動(dòng)變焦的需求就沒有預(yù)期的高。 然而，手機(jī)鏡頭模組朝向高畫素，自動(dòng)對(duì)焦的類數(shù)位相機(jī)功能趨勢邁進(jìn)是不爭的事實(shí)，但不見得會(huì)完全取代數(shù)位相機(jī)的地位。手機(jī)鏡頭模組的尺寸與成本都受到相當(dāng)嚴(yán)格的限制，所以功能上自然會(huì)比數(shù)位相機(jī)陽春，故許多手機(jī)相機(jī)模組廠就把重心放在鏡頭組的最佳化與影像改善軟體上，企圖以較少的成本得到最好的影像品質(zhì)。 未來手機(jī)鏡頭發(fā)展趨勢 根據(jù)PIDA研究資料顯示，未來手機(jī)鏡頭有二大發(fā)展趨勢: 一是非球面模造玻璃鏡片的應(yīng)用:目前高畫素手機(jī)鏡頭大部份是以塑膠鏡片為主來組成，但於手機(jī)鏡頭的光學(xué)設(shè)計(jì)上，可用的光學(xué)塑膠材料並不多，且塑膠材質(zhì)的透光性本來就不若玻璃鏡片好。Nokia為解決VGA等級(jí)手機(jī)鏡頭的透光性及製程成本的問題，預(yù)計(jì)以單片非球面模造玻璃取代多片式鏡頭組。 二是自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)與光學(xué)變焦系統(tǒng)的建立:然光學(xué)變焦鏡頭設(shè)計(jì)，至少要有兩群鏡頭組於光軸上，做相對(duì)應(yīng)的移動(dòng)來改變焦距，以達(dá)成變焦; 但在照相手機(jī)輕薄短小的設(shè)計(jì)要求下，目前變焦鏡頭慣用的音圈馬達(dá)勢必?zé)o法導(dǎo)入手機(jī)用的鏡頭中，於是乎”液體鏡頭”因應(yīng)而生了。 液體鏡頭取代音圈馬達(dá) 法國VariOptic(法商瓦里歐逖克)在2006年3GSM展推出液體鏡頭，引起業(yè)界注目。該公司於2002年成立，首創(chuàng)以電潤濕法(Electrowetting)技術(shù)來製造無需任何活動(dòng)式部件的革命性自動(dòng)對(duì)焦與變焦鏡頭。其原理主要是利用在鏡頭裡包含了兩種折射率不同且不相混合的液體，一種是可導(dǎo)電的水性溶液，另一種是不導(dǎo)電的矽酮油溶液，並將兩種液體封裝在兩面均透明的圓筒型容器中。容器壁做了疏水性處理(hydrophobic)，因此水溶液會(huì)成圓頂型聚集在容器中心部份，水溶液與矽酮油之間就會(huì)形成凸?fàn)钋�。改變曲面的形狀即可進(jìn)行對(duì)焦。 液體鏡頭的優(yōu)點(diǎn)是藉著兩液體介面的變化來聚焦，不若傳統(tǒng)鏡頭還需要一套機(jī)械裝置來調(diào)整鏡片位置以進(jìn)行對(duì)焦。而且兩液體介面的變化彈性頗大，凸?fàn)钋婺茈S著施加電壓變?yōu)榘紶�，調(diào)整曲面所需的電量微乎其微，所以極適合應(yīng)用在電池驅(qū)動(dòng)的可攜式產(chǎn)品中。除了佔(zhàn)位體積較機(jī)械式變焦鏡頭小，液體鏡頭反應(yīng)時(shí)間也較快，因此可廣泛用在需要自動(dòng)對(duì)焦鏡頭的影像擷取產(chǎn)品。液體鏡頭旨在代替音圈馬達(dá)，若要達(dá)到變焦功能，還要搭配其他鏡頭組來應(yīng)用。 Varioptic營運(yùn)模式 Varioptic成立之初只是想當(dāng)個(gè)技術(shù)授權(quán)公司，把液體鏡頭這等好的創(chuàng)意技術(shù)IP授權(quán)給光學(xué)鏡頭廠商或照相模組廠商。 但市場的環(huán)境與需求促使他們成為液體鏡頭甚至模組的製造商，尤其在亞太區(qū)以O(shè)DM/OEM為主的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈中，廠商決定導(dǎo)入液體鏡頭的時(shí)機(jī)決定權(quán)往往不在廠商本身，而是要有代工原廠指定或要求。這段開創(chuàng)與等待的歷程長短實(shí)在難以預(yù)料。幸運(yùn)的是，今年六月Varioptic的技術(shù)獲得ST(意法半導(dǎo)體)的授權(quán)，ST將使用該公司技術(shù)，將自動(dòng)對(duì)焦功能加入到為新興照相手機(jī)市場而研製的相機(jī)模組系列中。此外，ST亦將可在本身的工廠生產(chǎn)液體鏡頭。有了ST的加持，Varioptic深感振奮，因?yàn)镾T的率先採用將可望帶動(dòng)照相模組產(chǎn)業(yè)起而效尤。在ST之前，三星電機(jī)是最早向其授權(quán)的客戶。 除了授權(quán)業(yè)務(wù)外，Varioptic也提供設(shè)計(jì)(design in)服務(wù)，包括相機(jī)模組、條碼閱讀機(jī)、網(wǎng)路攝影機(jī)、醫(yī)療與生化方面。在產(chǎn)品部份，Varioptic目前的產(chǎn)品包括Arctic系列(Arctic 320和Arctic 416)，不久將來將推出新纖薄版產(chǎn)品。該公司在2006年與菱光科技(Creative Sensor)合作協(xié)議代工生產(chǎn)液體鏡頭，並於中國無錫量產(chǎn)，產(chǎn)能從2007年初的每月10萬顆，希望到2007年年底達(dá)到每月1百萬顆鏡頭的目標(biāo)。 在相機(jī)模組方面，該公司於今年年初推出首個(gè)2M畫素的液體鏡頭自動(dòng)對(duì)焦相機(jī)模組-AFCM MI285，它運(yùn)用僅7.75mm厚度的Arctic 416液體鏡頭，佔(zhàn)位面積僅8.5mm，以量50K計(jì)，報(bào)價(jià)單價(jià)只要16美元。日前，該公司與Tyco泰科電子合作相機(jī)模組組裝設(shè)計(jì)有了具體成果,發(fā)展出一套能快速整合多個(gè)對(duì)焦液體鏡頭到3百萬畫素,厚度為6mm或更低的薄形相機(jī)模組中，產(chǎn)品更具競爭力。 結(jié)語 手機(jī)已經(jīng)是超越整個(gè)消費(fèi)性電子產(chǎn)品，成為CCD及CMOS影像感測器最大單一應(yīng)用市場，這表示照相模組幾乎已經(jīng)是手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配備，由於目前以VGA及1.3M的照相模組而言，已然陷入成本價(jià)格戰(zhàn)，利潤備受考驗(yàn)，因此全力發(fā)展200萬像素以上的照相手機(jī)模組，已是各家主要目標(biāo)。從Varioptic逐步實(shí)現(xiàn)液體鏡頭/模組的商品化，相信該公司的創(chuàng)意將在下一波2M-5M像素為主流的照相手機(jī)市場得到印證。 _D 9/,n$
液體鏡頭原理圖 照相手機(jī)模組
