光学摄像头产业链汇总( 四 )


▲六种经典基础光学设计方案
光学镜头的难点之二在于制造环节 。
如果说设计解决的是镜头厂商能否生产的问题 , 那么制造环节就是决定生产良率和一致性的关键 。
在模具、成型、组装等环节 , 对于生产精度都有非常高的要求 , 任何一个环节出现差错都会对最后的成像效果产生非常大的影响 。
光学摄像头产业链汇总
▲手机镜头的主要生产流程
模具环节是塑胶镜头制造的最关键部分 。
模具的质量直接影响镜片的成型 , 所以需要非常高精度的模具 , 不仅需要有经验的设计人员来进行设计 , 还需要制造人员具有精密加工和检测方面的基础 。
在成型环节 , 材料发生了相变化、密度变化、温度变化以及压力变化 , 必须严格精确控制这些变量才能使透镜拥有良好的光学特性 , 这对厂商的生产提出了极高的要求 , 不仅需要高精度的仪器 , 还需要有经验的熟练工人才能完成操作 , 任何差错都会影响最后的成像质量 。
组装环节是按照顺序逐一将加工完成的镜片、隔片、压圈等部件完成装配 , 并实现光学性能的过程 , 目前主要通过自动化方式实现组装 。
镜头组装技术要点十分复杂 , 对部件加工精度、组装精度具有极高的要求 , 整体公差一般不超过 3 微米 , 而大立光等企业甚至达到 2 微米 。
光学摄像头产业链汇总
▲镜头组装的基本流程
光学镜头设计非常复杂 , 目前已知的像差就有数百种 , 仍有大量未知的像差不断被发现 , 需要在设计中被考虑进去 。
光线的折射和反射路径数不胜数 , 需要设计师去不断计算和权衡 。
透镜的形状、位置、材料可以有无数种组合方式 , 让设计师们有空间去不断挖掘更好的设计 。
光学镜头行业永远没有进步的终点 , 永远都有探索的空间 。
手机镜头的生产尽管不像相机镜头那么困难 , 但时间和经验依然很重要 。
例如台湾的大立光是最早开始研究塑胶镜头的厂商之一 , 成立至今已有接近 40 年的历史 。
尽管塑胶镜头是在智能手机兴起之后才开始蓬勃发展 , 但大立光在此之前已积累了接近 20 年 , 所以其他厂商始终难以企及大立光的镜头品质和生产良率 , 这也造就了大立光在手机镜头领域的霸主地位 。
光学摄像头产业链汇总
▲2017 年各手机镜头厂商的市场份额
2
音圈马达
总体技术难度不高 , 精度控制是关键 。
手机中控制镜头对焦的器件为音圈马达(VCM) 。
单反相机的对焦是通过转动镜筒带动镜头里某个镜片或者某组镜片前后移动 , 来修正光路 , 使成像落在感光元件上是最清晰的 。
普通的手机摄像头无法做到像单反相机那样移动某块镜片或者某组镜片来对焦 , 因此手机摄像头是通过镜头组整个前后移动实现自动对焦 , 驱动这一动作的就是 VCM 。
不同厂商的 VCM 结构略有不同 , 但总体上均包括外壳、支架、垫片、簧片、磁石、线圈、载体、底座等部件 , 内部结构较为复杂 。
光学摄像头产业链汇总
▲音圈马达内部拥有大量部件
VCM 的技术并不复杂 , 但由于对灵敏度的要求较高 , 所以生产时的精度控制是关键 , 这涉及到设计、材料等各个环节的改进 。

特别声明:本站内容均来自网友提供或互联网,仅供参考,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。