(轉貼)技術工藝有多先進?OPPO Finder內部解析

kingkeil · 發表於 2012-7-4 22:43:52

【PConline 資訊】OPPO Finder以其6.65mm的機身厚度成為了當今世界上最薄的智能手機，其內部的工藝相信也是大家頗有興趣的地方。那麼今天的這篇文章就將為大家介紹一下OPPO Finder這款手機一些內部工藝上的事情。技術宅們也可以趁機鑽研一下喲，因為OPPO的工程師也會在本文中介紹關於攝像頭的一些知識。

一、內部天線以及揚聲器系統

手機天線設計的優劣，直接關係到手機的通話、數據通信等業務的性能好壞。隨著手機的功能以及超薄化的發展，對手機天線的設計提出了更高的挑戰，Finder這款手機除卻鏡頭外，整機背面非常平整，並沒有像大多數市面上所謂的超薄智能機那樣翹起。原因如下：主天線採用天線支架與音腔（AUDIO BOX）一體式設計（該工藝在目前已上市的手機中，只有蘋果和OPPO採用），其三維天線圖案設計+激光雕刻成型（LDS）工藝保證了天線的性能，使得其天線性能完全不亞於10mm或者更厚的機型。

天線設計

Finder的GPS天線，在非常的緊張的空間裡，通過精心的佈局，在手機頂端設計了一個非常有利的位置，同樣採用LDS成型工藝，三維天線走線設計，保證了該機GPS性能，為手機的定位和導航奠定了基礎。

揚聲器的磁路系統就像汽車中的發動機，是揚聲器的核心主體，而大部分的手機採用的揚聲器都是單磁路的結構設計，也就說一個磁路相當汽車的一個發動機，而三磁路就相當三個發動機，從這個方面講三磁路的結構設計給揚聲器音量提供了最大的動力，提高了手機外放的音質和音量。

三磁路結構設計

如果說磁路系統之於揚聲器就像發動機之於汽車的話。揚聲器的振動懸掛系統就猶如車身的體積重量，汽車的速度與重量成反比，而揚聲器的振動系統也是一樣，振動系統太重，揚聲器的低音效果比較好，但是揚聲器的音量就比較小，從而導致聲音小，而採用分體式的振膜設計，能有效的保證了揚聲器的低音厚實的效果，而同時提高揚聲器的音量。

音腔結構方面則採用了OPPO獨家技術：一體化BOX設計，即揚聲器、音腔和天線三合一的設計，它能有效的提高手機在薄小的空間下，使揚聲器的振動空間體積最大化，提升低音和中音的質感。據悉，目前OPPO正在為此項技術申請專利中。

一體化BOX設計

而相信大家也發現了，在OPPO Finder的背後，攝像頭部分是微微凸起的，那麼究竟為什麼會這樣呢？

二、工程師講解Finder攝像頭凸起

目前Finder結構設計上，照相機鏡頭處較機身高出1.7毫米。是整機中唯一一處沒有做到6.65毫米的位置。我們就此問題採訪了OPPO的工程師，看看他是怎麼解答這個問題的：

目前Finder的攝像頭模組厚度為4.9毫米，已經是行業裡800萬像素攝像頭級別裡很薄的攝像頭了，目前主流的800萬像素攝像頭厚度基本上都在6.0毫米左右。相比這些攝像頭模組，Finder所採用的模組已經把高度降低了近1.1毫米。下面OPPO工程師為我們分析影響攝像頭模組做薄的原因是什麼，以便側面了解Finder手機攝像頭會突出來的原因：

如下圖，是手機攝像頭模組的部件構成圖。對應標號從上到下分別為：保護膜（Protect film）、鏡頭組（Lens System）、對焦馬達（Actuator）、紅外線濾光片（IR Filter）、影像傳感器（Image Sensor）、線路連接基板（ FPCBA）

這6個構成部件中，除了保護膜，其餘的都屬於較關鍵的部件，都會影響攝像頭模組的厚度。這其中鏡頭的影響和重要情最大。一個相機鏡頭通常都有幾片透鏡組成，在800萬像素級別中，一般至少要採用4片透鏡組成，而對於光學性能要求更高的，則要用到5片透鏡（Finder就採用5片透鏡）。

鏡頭的光學設計標準要以傳感器的像素高低和感光面積的大小來做參考。通常，鏡頭整體設計得越高，越容易達到標準要求，但製成模組的厚度自然也是越厚；相反，鏡頭設計得越低，越難達到標準要求，對光學設計能力的要求也更加嚴苛，但有利於把攝像頭模組做得更薄。這裡提到的鏡頭高度有一個專業術語，叫做總光學高度（Total Through Length），即總光學高度，可以簡單理解為從鏡頭的第一片透鏡表面到傳感器感光面能清晰成像的距離。

鏡頭的這個指標直接影響模組的厚度。目前手機用的800萬像素級別鏡頭總光學高度大多都在4.5 ~ 5.0毫米左右，為了盡量配合Finder整機厚度的實現，相機採用的鏡頭總光學高度設計已經做到了4.0毫米左右，同時仍然達到了800萬像素鏡頭的高品質標準。

剛介紹了鏡頭的總光學高度對模組厚度的影響關係重大。我們舉個例子來說明一下，我們假設用不同的總光學高度的鏡頭來製一個模組，除了鏡頭（總光學高度）不一樣(當然，VCM對焦馬達需要根據鏡頭總光學高度來匹配高度，因為是套到鏡頭外面的)，製成模組的其他關鍵部件（傳感器、濾光鏡、繫帶連接基板）都一樣的情況下，當然總光學高度更低的製成的模組也會更低；相反，則製成的模組也會更高。另外模組的厚度也與傳感器的尺寸大小有著重要的關係，下面就來看看。

影像傳感器元件（Sensor）本身的厚度約為0.2毫米左右，如上面提到的圖，它是綁定在線路基板上的，它和下面的線路基板厚度都是組成模組厚度的一部分。然後，這個厚度基本上是相差不大的，真正影響模組厚度的原因是接下來介紹的：目前手機照相行業裡800萬像素傳感器主要有以1/3.2英寸為主，近來也開始有1/ 4英寸的800萬像素傳感器開始應用到手機攝像頭中。這裡提到的1/3.2英寸，1/4英寸是傳感器的一個重要指標，是指傳感器的感光面積大小（感光區域的對角線長度）。

傳感器感光面積越大，當然製成模組的尺寸也越大，這個好理解。但高度也會越高可能不好理解，沒有關係，我們接著看下去。先看幾個例子：蘋果的iPhone 4S手機800萬像素攝像頭厚度為6.0毫米，三星Galaxy SII也是800萬像素攝像頭，厚度為5.9毫米。 MeiZu的夢想MX攝像頭厚度為5.9毫米，OPPO的Find 3智能手機攝像頭也是5.9毫米，所使用的都是主流的1/3.2英寸傳感器。

Finder手機在開發設計時，為了能盡可能的滿足機身纖薄，採用了製程更新1/4英寸的背照式傳感器來設計。

這樣才有可能把攝像頭模組設計得更薄。因為傳感器面積大，對鏡頭的直徑要求也大，鏡頭中透鏡的曲率設計影響光學的性能，在鏡頭直徑變大的情況，要維持一定的透鏡曲率，鏡頭總光學高度自然也就要有高度的變化。而感光面積相對小一些的傳感器，可以把鏡頭的直徑設計得更小一些，總光學高度自然也就能做得相對更低一些。

這裡插一下解釋：鏡頭是圓的，它的設計要參考傳感器大小，說到底就是鏡頭的直徑必須要大於或等於傳感器的感光區域對角線長度才能正常使用，否則就會造成成像畫面四個角有暗角現象。所以傳感器感光區域小，鏡頭直徑也可以小一些；反之，就要更大的鏡頭直徑。

也就是說，通過設計總光學高度更低的鏡頭和選用相對小一些傳感器來達到設計更薄的攝像頭模組。聽起來比較簡單，但真正要在堅持800萬像素級別畫質的前提下，來設計更薄的鏡頭是非常困難的。

Finder相機鏡頭總光學高度為4.0，加上0.2的傳感器高度，即達到4.2毫米，那麼，前面介紹過整個模組高度為4.9毫米，還剩下0.7毫米在哪裡呢？上面提到的鏡頭和傳感器只是最關鍵的兩個因素，由上面的結構圖可以看出，還有IR Filter（紅外濾光片）的厚度，和線路基板的厚度也是必須要計算進來的。最終我們計算模組的高度為幾項疊加的厚度為4.0 + 0.3 + 0.2 + 0.4 = 4.9毫米（公差不計算）。

到這裡，想一下包括iPhone 4S在內的主流攝像頭模組厚度（6.0毫米），再對比Finder的手機厚度（6.65毫米），加上攝像頭組裝的公差（先不計算），機器內部的各種緩衝墊片(總計0.3毫米)，以及攝像頭最外面的防塵玻璃片（0.3毫米），還有觸摸屏和顯示屏的厚度（按合計1.8毫米計算），手機電路主板的厚度（約1毫米）等。

我們再來算一下這些部件的堆疊厚度： 0.3 + 0.3 +1.8+ 1.0 =3.4毫米（不計公差），得到除去攝像頭模組以外的部件堆疊高度要3.4毫米。如果以6.0毫米攝像頭堆疊，整體厚度要到9.4左右；而以Finder目前的4.9毫米攝像頭堆疊，整體厚度要8.3左右。以Finder實現的6.65毫米機身厚度，要使攝像頭完全不突出，是不可能做到的。

反過來推，如果要使攝像頭位置不突出來，來實現全機身6.65厚度，那麼就要求這顆攝像頭整體高度只能有3.25毫米（6.65 – 3.4），以800萬像素的鏡頭性能要求和傳感器尺寸工藝，目前這個根本不可能。那麼，只有另外一個選擇才有可能做到，那就是降低規格，使用更低的像素的攝像頭，不過這樣可能消費者就更沒有辦法接受了。

為了能盡可能的把Finder手機照相機鏡頭處的突出高度降低，OPPO正協同世界上優秀的光學鏡頭廠商開發更加薄的鏡頭。目標希望在輸出高品質的800萬像素畫質的同時，能把Finder目前鏡頭突出的1.7毫米降低到1毫米（那麼這點細微的突出就不影響外觀視覺了）。好了以上的簡單分析和介紹，希望能對感興趣的朋友有幫助。

來源 : 太平洋電腦網