Varioptics革命性液体镜头技术实现照相手机光学对焦功能 Ppo^qb
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作者：◆ 廖惠如 KiRt'
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在2005年时，手机照相模块被视为取代数字相机的一项新产品，但是经过两年的发展看来，数字相机往高像素，高光学变焦倍率及高感光度(ISO值)的方向前进，但照相手机却还停留在1.3M～2M的主流像素之中。主要的原因是市场对于照相手机的看法还是落于及时拍的功能，大多只是在手机屏幕上观看，并不打印出来，故对高像素或自动变焦的需求就没有预期的高。 @,>=X:7
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然而，手机镜头模块朝向高像素，自动对焦的类数字相机功能趋势迈进是不争的事实，但不见得会完全取代数字相机的地位。手机镜头模块的尺寸与成本都受到相当严格的限制，所以功能上自然会比数位相机简单，故许多手机相机模块厂就把重心放在镜头组的最佳化与影像改善软件上，企图以较少的成本得到最好的影像质量。 yM#trqv5
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未来手机镜头发展趋势 KHs{/
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根据PIDA研究数据显示，未来手机镜头有两大发展趋势: ^D> M Dj6
一是非球面模造玻璃镜片的应用:目前高像素手机镜头大部份是以塑料镜片为主来组成，但于手机镜头的光学设计上，可用的光学塑料材料并不多，且塑料材质的透光性本来就不若玻璃镜片好。Nokia为解决VGA等级手机镜头的透光性及制程成本的问题，预计以单片非球面模造玻璃取代多片式镜头组。 !k??Kj
二是自动对焦系统与光学变焦系统的建立:然光学变焦镜头设计，至少要有两群镜头组于光轴上，做相对应的移动来改变焦距，以达成变焦; 但在照相手机轻薄短小的设计要求下，目前变焦镜头惯用的音圈马达势必无法导入手机用的镜头中，于是乎”液体镜头”因应而生了。 J-%PyvK$?
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液体镜头取代音圈马达 4kY{X%9
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法国VariOptic(法商瓦里欧逖克)在2006年3GSM展推出液体镜头，引起业界注目。该公司于2002年成立，首创以电润湿法(Electrowetting)技术来制造无需任何活动式部件的革命性自动对焦与变焦镜头。其原理主要是利用在镜头里包含了两种折射率不同且不相混合的液体，一种是可导电的水性溶液，另一种是不导电的硅酮油溶液，并将两种液体封装在两面均透明的圆筒型容器中。容器壁做了疏水性处理(hydrophobic)，因此水溶液会成圆顶型聚集在容器中心部份，水溶液与硅酮油之间就会形成凸状曲面。改变曲面的形状即可进行对焦。 )}9}"jrDlx
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液体镜头的优点是借着两液体接口的变化来聚焦，不若传统镜头还需要一套机械装置来调整镜片位置以进行对焦。而且两液体接口的变化弹性颇大，凸状曲面能随着施加电压变为凹状，调整曲面所需的电量微乎其微，所以极适合应用在电池驱动的可携式产品中。除了占位体积较机械式变焦镜头小，液体镜头反应时间也较快，因此可广泛用在需要自动对焦镜头的影像撷取产品。液体镜头旨在代替音圈马达，若要达到变焦功能，还要搭配其它镜头组来应用。 K&P{2Hndr
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Varioptic营运模式 r1[T:B'
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Varioptic成立之初只是想当个技术授权公司，把液体镜头这等好的创意技术IP授权给光学镜头厂商或照相模块厂商。 但市场的环境与需求促使他们成为液体镜头甚至模块的制造商，尤其在亚太区以ODM/OEM为主的产业生态链中，厂商决定导入液体镜头的时机决定权往往不在厂商本身，而是要有代工原厂指定或要求。这段开创与等待的历程长短实在难以预料。幸运的是，今年６月Varioptic的技术获得ST(意法半导体)的授权，ST将使用该公司技术，将自动对焦功能加入到为新兴照相手机市场而研制的相机模块系列中。此外，ST亦将可在本身的工厂生产液体镜头。有了ST的加持，Varioptic深感振奋，因为ST的率先采用将可望带动照相模块产业起而效尤。在ST之前，三星电机是最早向其授权的客户。 0& L0j$&h
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除了授权业务外，Varioptic也提供设计(design in)服务，包括相机模块、条形码阅读机、网络摄影机、医疗与生化方面。在产品部份，Varioptic目前的产品包括Arctic系列(Arctic 320和Arctic 416)，不久将来将推出新纤薄版产品。该公司在2006年与菱光科技(Creative Sensor)合作协议代工生产液体镜头，并于中国无锡量产，产能从2007年初的每月10万颗，希望到2007年年底达到每月1００万颗镜头的目标。 |u@>[ *k'=
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在相机模块方面，该公司于今年年初推出首个2M像素的液体镜头自动对焦相机模块-AFCM MI285，它运用仅7.75mm厚度的Arctic 416液体镜头，占位面积仅8.5mm，以量50K计，报价单价只要16美元。日前，该公司与Tyco泰科电子合作相机模块组装设计有了具体成果,发展出一套能快速整合多个对焦液体镜头到3００万像素,厚度为6mm或更低的薄形相机模块中，产品更具竞争力。 Y;5^w =V
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结语 sbiDnRf
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手机已经是超越整个消费性电子产品，成为CCD及CMOS影像传感器最大单一应用市场，这表示照相模块几乎已经是手机的标准配备，由于目前以VGA及1.3M的照相模块而言，已然陷入成本价格战，利润备受考验，因此全力发展200万像素以上的照相手机模块，已是各家主要目标。从Varioptic逐步实现液体镜头/模块的商品化，相信该公司的创意将在下一波2M-5M像素为主流的照相手机市场得到印证。
