隨著全球具有照相功能的手機(jī)市場大幅成長，手機(jī)相機(jī)的鏡頭從傳統(tǒng)VGA等級(jí)的30萬像素提升到130萬像素，呈現(xiàn)跳躍式的技術(shù)升級(jí)成長。手機(jī)取像模組提高4倍像素后，連帶提昇取像模組內(nèi)光學(xué)鏡頭、影像感測器、DSP晶片、記憶體容量、白光LED及液晶顯示面板的等級(jí)，會(huì)使消費(fèi)者產(chǎn)生更換手機(jī)的意愿。
所以，百萬像素級(jí)的手機(jī)取像鏡頭模組是帶動(dòng)手機(jī)新應(yīng)用及產(chǎn)生新手機(jī)產(chǎn)品的元帥級(jí)創(chuàng)新。因此，手機(jī)相機(jī)的相關(guān)規(guī)格技術(shù)對了解此一產(chǎn)業(yè)的人士是相當(dāng)重要的。
由于影像感測器的每一個(gè)像素前都有一個(gè)凸透鏡，其目的為收集更多的光線進(jìn)入感應(yīng)光強(qiáng)度的感應(yīng)區(qū)，所以通過光闌STOP的主光線入射影像檢測器時(shí)，其光線需與光軸呈現(xiàn)較為平行的遠(yuǎn)心結(jié)構(gòu)，其入射角Telcentric Angle需小于18°，即圖2中主光線與成像面的交角Φ。由于這個(gè)需求光欄的位置需要提前，使光學(xué)鏡片有空間可以來彎折光線，使光學(xué)系統(tǒng)呈遠(yuǎn)心透鏡的結(jié)構(gòu)。然而，光闌移到前面曲面后，破壞了光學(xué)系統(tǒng)的對稱性，會(huì)引進(jìn)彗形象差Coma，光學(xué)設(shè)計(jì)者需要作其他的安排來平衡掉彗形象差。
人類的眼睛對角度的解析度為1分弧度角，約為1度的1/60，對線條的直與彎曲相當(dāng)敏感。所以大多數(shù)的光學(xué)取像鏡頭對視場角上的放大率偏差非常在意，通常定為2%，且可接受-2%桶形的畸變，而不接受+2%枕形的畸變。
最后，一個(gè)光學(xué)取像鏡頭的品質(zhì)可以用MTF調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)來作綜合的體檢表，他代表的是光學(xué)鏡頭性能在空間頻率域的反應(yīng)。在低頻時(shí)，代表的是對輪廓的解析力。在高頻時(shí)，代表的是對人物系部表情的解析力。本取像鏡頭的規(guī)格必須能解析每個(gè)毫米178條黑白相間條的空間頻率，其相襯度、或?qū)Ρ榷?、或調(diào)制度達(dá)到0.4，不容易也！
本文的目的為做一濃縮且整體性介紹手機(jī)取像鏡頭模組的光學(xué)系統(tǒng)，淺入深出的介紹手機(jī)取像鏡頭模組的基本技術(shù)應(yīng)用及光學(xué)模擬的概念。百萬像素級(jí)的手機(jī)取像鏡頭模組是一科技發(fā)展的結(jié)晶，必須結(jié)合光學(xué)設(shè)計(jì)、薄膜蒸鍍、機(jī)構(gòu)、模具、組裝校驗(yàn)、電路控制、取像積體電路IC、影像感應(yīng)器、儲(chǔ)存記憶體、甚至液晶顯示器等多元的技術(shù)與人才的結(jié)合，是非常精巧的智慧產(chǎn)品職的年輕人投入，了解其中的原理與特性，并開創(chuàng)自已的志業(yè)。
在此要特別強(qiáng)調(diào)的是光學(xué)設(shè)計(jì)是整個(gè)取像模組的火車頭，是系統(tǒng)的先行者。
