华为与莱卡合作 , 主要的合作内容就是莱卡帮助华为改善光学设计 。
▲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 。
▲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 。
▲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 。
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