百万像素级的手机取像镜头模组

 随着全球具有照相功能的手机市场大幅成长，手机相机的镜头从传统VGA等级的30万像素提升到130万像素，呈现跳跃式的技术升级成长。手机取像模组提高4倍像素后，连带提昇取像模组内光学镜头、影像感测器、DSP晶片、记忆体容量、白光LED及液晶显示面板的等级，会使消费者产生更换手机的意愿。

 

手机摄像头模组

 

 

所以，百万像素级的手机取像镜头模组是带动手机新应用及产生新手机产品的元帅级创新。因此，手机相机的相关规格技术对了解此一产业的人士是相当重要的。

 

 

由于影像感测器的每一个像素前都有一个凸透镜，其目的为收集更多的光线进入感应光强度的感应区，所以通过光阑STOP的主光线入射影像检测器时，其光线需与光轴呈现较为平行的远心结构，其入射角Telcentric Angle需小于18°，即图2中主光线与成像面的交角Φ。由于这个需求光栏的位置需要提前，使光学镜片有空间可以来弯折光线，使光学系统呈远心透镜的结构。然而，光阑移到前面曲面后，破坏了光学系统的对称性，会引进彗形象差Coma，光学设计者需要作其他的安排来平衡掉彗形象差。

 

 

人类的眼睛对角度的解析度为1分弧度角，约为1度的1/60，对线条的直与弯曲相当敏感。所以大多数的光学取像镜头对视场角上的放大率偏差非常在意，通常定为2%，且可接受-2%桶形的畸变，而不接受+2%枕形的畸变。

 

 

最后，一个光学取像镜头的品质可以用MTF调制转换函数来作综合的体检表，他代表的是光学镜头性能在空间频率域的反应。在低频时，代表的是对轮廓的解析力。在高频时，代表的是对人物系部表情的解析力。本取像镜头的规格必须能解析每个毫米178条黑白相间条的空间频率，其相衬度、或对比度、或调制度达到0.4，不容易也！

 

 

本文的目的为做一浓缩且整体性介绍手机取像镜头模组的光学系统，浅入深出的介绍手机取像镜头模组的基本技术应用及光学模拟的概念。百万像素级的手机取像镜头模组是一科技发展的结晶，必须结合光学设计、薄膜蒸镀、机构、模具、组装校验、电路控制、取像积体电路IC、影像感应器、储存记忆体、甚至液晶显示器等多元的技术与人才的结合，是非常精巧的智慧产品职的年轻人投入，了解其中的原理与特性，并开创自已的志业。

 

 

在此要特别强调的是光学设计是整个取像模组的火车头，是系统的先行者。