目前光學鏡頭廠針對3D感測鏡頭有全玻璃(G)、G(玻璃鏡頭)+P(塑膠鏡頭)及全塑膠(P)+AF(自動變焦)3種解決方案,其中G+P及全P+AF均有手機廠在測試。大立光執(zhí)行長林恩平在日前證實,大立光已開發(fā)出採用全塑設(shè)計的發(fā)射端鏡頭,通過增加1片塑膠鏡片并拉長后焦方式,達到散熱的效果,此設(shè)計不僅成本較Wafer Lens低很多,下游模組廠也更容易封裝,目前產(chǎn)品已開始送樣客戶,就看終端客戶是否採用,若大立光全P方案能獲得客戶採用,將可打破Wafer Lens獨霸3D感測鏡頭局面,加速拉升3D感測鏡頭滲透率。
相較于手機光學鏡頭或3D感測鏡頭,光學屏幕指紋鏡頭主要是放在觸控螢?zāi)幌路剑瑸?P或3P組成的單顆鏡頭,由于手指接觸螢?zāi)粫r會導致光線遭到遮蔽,且取像距離甚短(微距),因此光學鏡頭不僅要薄,亦必須具有大光圈、廣角及超短焦,讓鏡頭在擷取影像后能快速且精準傳遞到感測器,并透過演算法判讀解鎖,雖然制造難度不似前后置高畫素鏡頭或3D感測鏡頭那么高,在大量生產(chǎn)中要維持穩(wěn)定的良率仍屬不易,在低單價又有生產(chǎn)難度下,對投入生產(chǎn)的光學鏡頭廠能有多少獲利挹注仍待觀察。在眾所期待的3鏡頭、甚至是多鏡頭方面,由于3鏡頭主要用途是透過3個不同畫素與功能的鏡頭配置及運作,解決低光線拍攝時的限制并達到高倍數(shù)光學變焦,技術(shù)門檻與挑戰(zhàn)更為復雜,對鏡頭廠來說,3顆規(guī)格不同的鏡頭光學表現(xiàn)分數(shù)能否完全達到客戶要求,以免影響模組廠組裝及軟體整合格外重要。
簡單地說,雙鏡頭或3鏡頭中的每個光學鏡頭光學表現(xiàn)分數(shù)必須一致,就如同人的雙眼,如果兩眼無視差,影像呈現(xiàn)就會貼近真實,若兩眼視差過大(如:一眼1.0,另一眼0.2),就會導致落差過大影像失真。
從制造端來看,每顆光學鏡頭依手機廠設(shè)計有5片、6片鏡片組成,從初期光學設(shè)計、模具的精準度到鏡頭的組裝,每個環(huán)節(jié)都很重要,尤其是光學及機構(gòu)設(shè)計就已決定了鏡頭成像品質(zhì),如果設(shè)計不良,就容易出現(xiàn)雜散光,形成天生的缺陷,組裝時每個鏡片有無傾斜、光軸心對焦是否精準、完全符合設(shè)定的MTF(調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)),亦會影響光線透過鏡頭到達感測器的影像是否準確,若其中一顆光學鏡頭未達標準,將導致鏡頭擷取影像無法與其他鏡頭一致,進而影響影像判讀,為了避免在影像融合或散景時出現(xiàn)殘影或過長處理時間,光學鏡頭生產(chǎn)過程必須在雙鏡頭或3鏡頭成像系統(tǒng)的內(nèi)部與外部仔細校準,并在生產(chǎn)線上進行嚴格、甚至是以連續(xù)、自動化的執(zhí)行方式來補償物理性動態(tài)變化,降低如:溫度變化與設(shè)備掉落等沖擊,盡力讓2顆或3顆鏡頭光學表現(xiàn)趨于一致。
在鏡頭模組廠及軟體方面,模組廠在封裝過程中除需要透過AA機進行雙鏡頭或3鏡頭的校準,封裝程序亦必須謹慎,由于技術(shù)門檻甚高,稍有不慎將導致良率較預期低,而3鏡頭架構(gòu)會必須能像是只運作1個鏡頭,軟體演算法也面臨挑戰(zhàn),包括確保合理的處理運作時間、避免來自多個鏡頭的多輸入影像而導致的殘影,同時還要處理3鏡頭在訊框同步、遮蔽(occlusions)方面的不精準,以及3鏡頭校準資料中的缺陷等,復雜度遠高于單鏡頭及雙鏡頭。
除軟硬體技術(shù)門檻甚高,新增1顆鏡頭不僅增加原物料(BoM)成本,其他可能整合到手機內(nèi)的技術(shù)(如:紅外線感測、3D感測器、結(jié)構(gòu)光、更大的電池等)亦讓鏡頭占據(jù)更多空間,縱使長焦(Tele)鏡頭可改為潛望式鏡頭也難以避免,這些都將推升整體生產(chǎn)成本。
由于3鏡頭技術(shù)門檻高,良率高低直接影響到成本,且龐大產(chǎn)能需求,放眼全球各大光學元件廠,堅守全P(塑膠鏡片)領(lǐng)域的大立光挾技術(shù)及產(chǎn)能優(yōu)勢,配合客戶需求已開發(fā)出採用全P的3D感測發(fā)射端鏡頭、潛望式鏡頭、7P鏡頭,可望成為智慧型手機鏡頭升級浪潮下最大贏家。
林恩平表示,目前已有較多的3顆鏡頭及2000萬畫素以上的產(chǎn)品開案,其中3顆鏡頭亦有採用7P的產(chǎn)品,且3顆鏡頭的單顆鏡頭規(guī)格都很高,現(xiàn)在設(shè)計中的3顆鏡頭都是難度較高的產(chǎn)品,愈高規(guī)格生產(chǎn)難度愈高,預估7P產(chǎn)品明年可以進入量產(chǎn),3顆鏡頭明年也可以看到較多的產(chǎn)品,至于2000萬畫素、3顆鏡頭能否成為明年市場主流,仍需視感測廠產(chǎn)能狀況及手機廠決定。
在潛望式鏡頭方面,林恩平表示,潛望式鏡頭主要是解決鏡頭高度問題,一般設(shè)計上是雙鏡頭或多鏡頭的主鏡頭+潛望式鏡頭,如果主鏡頭為超級廣角鏡頭,可以減少Tele的負擔,潛望式鏡頭採用5P就可以達到效果,生產(chǎn)難度對鏡頭廠還好,對模組廠較困難,至于潛望式鏡頭折射用的菱鏡,理論上也可以用塑膠鏡片,但挑戰(zhàn)性很高;公司設(shè)計的潛望式鏡頭以全P為主,且目前已開始出貨。
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