六大特点催生液晶镜头成为自动对焦新选择

  液晶镜头和液晶显示面板的原理一致,结构上略有差别。液晶显示面板由夹在两个透明导电层(电极)之间的向列液晶(NLC)分子所组成。当对透明电极发出电信号时,向列液晶层内就会形成电场,所有的液晶分子根据电场进行有序的统一的旋转,使液晶面板折射率改变,从而实现显示功能。

  与液晶显示面板不同,液晶镜头在透明的ITO电极之间增加了Mat1和Mat2两种材料,它们的光学特性相同(折射率n),但电气特性不同(介电质e),当对透明电极发出点信号后,Mat1和Mat2不同的介电质就会使电场强度随着空间坐标而变化(从液晶板的中心到周边)。向列液晶分子会依照局部电场的强度比例来旋转,并在向列液晶分子内形成梯度式折射率。从而靠电信号的变化控制梯度折射率实现光线对焦。

  采用液晶镜头的自动对焦摄像头结构简单,即在传统的定焦摄像头上表面增加一片液晶镜头,并通过支架把电极导到基板,同时基板上增加驱动芯片。

  传统VCM大部分采用人力生产线制造,是一个劳动密集型产业。而液晶镜头采用半导体制程,全设备自动化生产制造。相比之下液晶镜头的一致性更高、生产效率更高、受劳动力限制更小。

  根据液晶镜头厂商Lens Vector提供的数据,液晶镜头自动对焦模组比传统VCM自动对焦模组相比,差价在0.5美金左右。0.5美金的差价对于千万像素等高阶产品而言不足一提,但对于五百万像素等低阶产品而言意义重大,更何况液晶镜头一旦大规模投产,仍然有价格空间,而相比之下低阶VCM的价格空间似乎已经到达极限,空间已经不大。

  当前液晶镜头适配于1/5英寸和1/4英寸芯片,采用1/5英寸芯片时,模组尺寸可做到长6.5mm×宽6.5mm×高4.6mm,堪称世界上最小尺寸的自动对焦摄像头模组。在小尺寸机型、前置自动对焦机型上应用有明显的结构优势,降低整机结构设计难度。

  传统的VCM功耗在300mW左右,而液晶镜头功耗在100mW左右,在日常环境耗有优势。考虑到液晶受温度影响的特征,在低温环境下液晶镜头的功耗将有上升。

  液晶镜头方案解像力在远景表现优秀,但在近景拍摄时相比VCM方案逊色不少。附表是液晶镜头和VCM的五百万像素等同方案的测试数据,明显的体现这一特点。尽管如此,液晶镜头在日常拍照、条码扫描、二维码扫描灯日常拍摄场景中仍能胜任。

  相对于传统VCM自动对焦方案,液晶镜头自动对焦方案的性能并不占优势,但成本和小尺寸结构非常有特点。笔者认为液晶镜头技术假如能做一个合理的定位,比如入门级机型的低阶自动对焦摄像头、主打机型的前置小尺寸自动对焦摄像等细分市场,或许能有较好的市场空间。但产品性能、稳定性、可靠性等需要获得市场和消费者的认可,需要时间和过程来考验。镜头产能、算法调试、模组厂封装工艺等配套设施需产业链迅速完善。随着手机市场价格战愈演愈烈,液晶镜头的低成本等优势或许是一个机遇,或能迅速促进产业链的成熟,使液晶镜头成为2014年自动对焦新选择,从而获得一席之地。

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