隨著智能手機的不斷迭代 與 各類電子產(chǎn)品的多樣化，如各大手機廠商在去庫存和推新品中都在尋找新的手機性能以謀求差異化的競爭優(yōu)勢和銷量突破。攝像頭成為智能手機進(jìn)化的過程中最重要的主打設(shè)計之一，滿足了人們更高品質(zhì)的光影需求。

還有像市場對照相機、攝像機、無人機、投影儀等光學(xué)消費品的需求不斷擴大，液晶顯示器、觸摸屏手機的逐步普及，光學(xué)玻璃加工行業(yè)也隨之日益發(fā)展，而拋光工藝在其生產(chǎn)過程中是不可或缺的重要環(huán)節(jié)，也得到前所未有的升級，適應(yīng)了光學(xué)鏡片的進(jìn)步。

光學(xué)鏡片/鏡頭，通常是光學(xué)玻璃或其他特殊材質(zhì)做出來的鏡片，一般指能透過和調(diào)節(jié)可見光的鏡片。

一、拋光工序

光學(xué)鏡片必須經(jīng)過光學(xué)儀器測量，檢驗純度、透明度、均勻度、折射率和色散率是否合規(guī)格，合格的玻璃塊經(jīng)過加熱鍛壓，成光學(xué)鏡片毛胚。

光學(xué)玻璃基片通常經(jīng)過切割 → 滾圓 → 粗磨 → 精磨 → 拋光 → 磨邊 → 鍍膜 → 膠合 → 涂墨等加工。

光學(xué)鏡片經(jīng)過研磨液細(xì)磨后，表面尚有厚的裂痕層，要消除此裂痕層的方法即為拋光。

在磨邊/研磨/拋光等工序中，需要研磨液和拋光粉等來輔助作業(yè)。

手機主流攝像頭鏡頭組成圖。由若干鏡片、隔片（隔圈）和壓圈、鏡筒組成。鏡頭則受像素、規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)等要素的影響，目前市場上有4P、5P、6P甚至7P的結(jié)構(gòu)，

從材質(zhì)上分，光學(xué)鏡片/鏡頭主要分為塑料鏡頭和玻璃鏡頭兩大類；制程上又分成球面和非球面。

塑料鏡頭便于自動化批量加工，玻璃鏡頭需要逐個研磨加工難度較大?，F(xiàn)在手機應(yīng)用的主要是非球面塑料鏡頭。

塑料鏡頭的優(yōu)點在于便于大規(guī)模量產(chǎn)，玻璃鏡頭的優(yōu)點在于透光率更高。除此之外，還有玻璃塑料混合鏡頭，結(jié)合了二者的特點。加工工藝不同，其中的拋光工序也有所不同。

鏡頭主要決定畫面清晰度（畫面清透度、光線、遠(yuǎn)近景）、圖像顯示范圍，同時影響硬件支持的最高像素。

研磨拋光工藝決定鏡頭品質(zhì)，包括對光學(xué)鏡片的精度、公差、光潔度、透過率以及后期的成像品質(zhì)。

光學(xué)鏡片包含（如手機攝像頭、專業(yè)攝像機/照相機、無人機鏡頭、車載攝像頭、望遠(yuǎn)鏡以及光電儀器的光學(xué)系統(tǒng)）

傳統(tǒng)拋光方法有熱流法、回蝕法、旋轉(zhuǎn)式玻璃法、電子環(huán)繞共振法、低壓CVD、選擇淀積、淀積一腐蝕一淀積、等離子增強CVD。

由于這些技術(shù)都屬于的局部平面化技術(shù)，為了能達(dá)到全局平面化，化學(xué)/機械拋光技術(shù)逐步興起。光學(xué)鏡片主流的拋光方式有三種，機械拋光、化學(xué)拋光和化學(xué)機械拋光。

這三種者都需要研磨拋光液（粉），又可分為拋光粉和研磨液（行業(yè)中也把拋光液稱為研磨液或把研磨液稱為拋光液）。一般研磨液（粉）用于粗磨，拋光液（粉）用于精密磨削。拋光粉通常用于研磨液的下道工序。

二、拋光材料

拋光粉，就是拋光過程中用的粉狀磨介，通常由氧化鈰、氧化鋁、氧化硅、氧化鐵、氧化鋯、氧化鉻等組份組成。

鈰基稀土拋光粉是較為重要的拋光粉產(chǎn)品之一，因其具有切削能力強、拋光時間短、拋光精度高、操作環(huán)境清潔等優(yōu)點，故比其他拋光粉（如Fe2O3紅粉）的使用效果佳，而被人們稱為"拋光粉之王"，用于光學(xué)鏡片、表面玻璃、天然水晶、液晶顯示屏、各種棱鏡和反射鏡拋光等。

傳統(tǒng)的拋光玻璃鏡片所使用的拋光粉以氧化鈰(CeO2)為主，拋光粉調(diào)配的比例依鏡片拋光時期不同而有所不同，一般拋光初期與和拋光模合模時使用濃度較高的拋光粉，鏡片表面光亮后，則改用濃度較稀的拋光粉，以避免鏡面產(chǎn)生的表面霧化。

研磨液是一種不含任何硫、磷、氯添加劑的水溶性拋光劑，拋光液具有良好的去油污，防銹，清洗和增光性能。性能穩(wěn)定、無毒，對環(huán)境無污染。

按照材質(zhì)主要分為金剛石研磨液、氧化硅研磨液、氧化鈰研磨液、氧化鋁研磨液和碳化硅研磨液等。

以上是各主要光學(xué)鏡頭的重要研磨拋光液體，還可適用于高精密元件的研磨，如硅晶圓片、藍(lán)寶石片、LED芯片、微晶玻璃基板、集成電路光掩模、硬盤基板、磁頭、陶瓷、光纖連接器等。

當(dāng)對光學(xué)鏡頭及其光學(xué)系統(tǒng)的鏡片拋光時，研磨液在機械拋光和化學(xué)機械拋光中的作用原理不盡相同。

用于機械拋光的研磨液，以金剛石、B4C等為磨料，通過添加分散劑等方式分散到液體介質(zhì)中，從而形成具有磨削作用的液體，稱為金剛石研磨液、碳化硼研磨液等。

磨料在分散液中游離分布，利用磨料硬度比待磨工件硬度大的原理，實現(xiàn)工件的研磨、減薄。

根據(jù)磨料的表面、顆粒大小及研磨液配置、研磨設(shè)備穩(wěn)定性等情況，研磨完成后，工件表面容易留下或大或小的劃痕。

所以，機械作用的研磨液一般用于粗磨，后續(xù)還需要精密研磨拋光。

用于化學(xué)機械拋光的研磨液利用了磨損中的“軟磨硬”原理，即用較軟的材料來進(jìn)行拋光以實現(xiàn)高質(zhì)量的拋光表面，是機械削磨和化學(xué)腐蝕的組合技術(shù)，它借助超微粒子的研磨作用和化學(xué)腐蝕作用在被研磨的介質(zhì)表面形成光潔平坦表面。

所以化學(xué)機械作用研磨液又稱為化學(xué)機械拋光液。在一定壓力及拋光漿料存在下，被拋光工件相對于拋光墊作相對運動，借助于納米粒子的研磨作用與氧化劑的腐蝕作用之間的有機結(jié)合，在被研磨的工件表面形成光潔表面。

三、拋光技術(shù)發(fā)展應(yīng)用

隨著光學(xué)鏡片及其光學(xué)系統(tǒng)技術(shù)的升級和功能的提升，傳統(tǒng)的研磨及拋光方法，從精度和效率方面已不適應(yīng)。除了通用型的化學(xué)/機械拋光方法以外，浴法拋光、離子束拋光、等離子體輔助拋光也被適用于不同精密構(gòu)造的光學(xué)系統(tǒng)。

浴法拋光：浴法拋光是指工件和拋光盤都浸在拋光液中，所用裝置示意圖拋光液的深度以設(shè)備靜止時淹沒工件10～15mm為宜，攪拌器是使拋光液處于懸浮狀態(tài)，不產(chǎn)生沉淀，拋光玻璃時一般使用氧化鐵(紅粉)、氧化鋁等拋光材料。

離子束拋光：離子束拋光是玻璃工件在傳統(tǒng)拋光后，用來進(jìn)一步提高拋光精度的補充拋光方法。

先在真空(1.33Pa)條件下，將惰性氣體(氬、氪、氙等)原子使用高頻或放電等方法使之成為離子，再用20～25kV的電壓加速，然后碰撞到位于1.33×10Pa真空度的真空室內(nèi)的被加工工件表面上，將能量直接傳給工件材料原子，使其逸出表面而被去除。

這種方法可以使工件去除厚度達(dá)10～20μm，是典型的用物理碰撞方法進(jìn)行的拋光技術(shù)，一般情況下表面粗糙度可達(dá)0.01μm，精度高的達(dá)0.6nm。

等離子體輔助拋光：等離子體輔助拋光是利用化學(xué)反應(yīng)來去除表面材料而實現(xiàn)拋光的方法，采用特定氣體，制成活性等離子體，當(dāng)活性等離子體與工件表面作用，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成易揮發(fā)的混合氣體，從而將工件表面材料去除。

基于光學(xué)鏡片的研磨拋光的精密需求，目前又發(fā)展出了新的加工技術(shù)，如數(shù)控研磨和拋光技術(shù)、應(yīng)力盤拋光技術(shù)、超光滑表面加工技術(shù)、延展性磨削加工、彈性發(fā)射拋光法、激光拋光、震動拋光等，這些新技術(shù)，已完全適應(yīng)光學(xué)領(lǐng)域迅猛發(fā)展的要求。

光學(xué)透鏡新的加工技術(shù)，需要邊檢測、邊修正，不僅加工精度高，而且加工速度提高幾倍到幾十倍，對人工技術(shù)的依賴性已很小，新研磨和拋光技術(shù)的智能化程度都很高，重復(fù)精度高。

像數(shù)控研磨和拋光、應(yīng)力盤拋光技術(shù)等，專門針對球面和非球面光學(xué)透鏡的加工，非常專業(yè)化。

如像單晶藍(lán)寶石就是一種用途廣泛的晶體材料，具有優(yōu)異的透光性，因此應(yīng)用于各種光學(xué)領(lǐng)域的儀器鏡頭以及電子產(chǎn)品屏幕等。蘋果公司的iPhone手機目前使用的攝像頭鏡片就是由藍(lán)寶石材料制作。

2000年6月夏普首先開始在手機上裝載攝像頭，開啟了移動端的光學(xué)市場；iPhone4首發(fā)手機前置攝像頭并且攝像頭的體積得到了縮減；之后前置攝像頭的規(guī)格也在不斷升級；2017年雙攝爆發(fā)式增長；2019年華為P30系列50倍變焦開啟遠(yuǎn)射革命；2021年，前置雙攝、后置四攝更大功能的攝像頭組裝載各大旗艦手機上等。

如今3D建模等功能正在加速導(dǎo)入，未來手機攝像頭將會繼續(xù)導(dǎo)入AR等功能。現(xiàn)有的光學(xué)鏡頭(片)的拋光研磨作為光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的重要工序之一，也將助力光學(xué)在自動駕駛、虛擬現(xiàn)實、工業(yè)等領(lǐng)域取得新的突破。

從各類電子顯示屏到設(shè)備攝像頭以及其他精密儀器的光學(xué)系統(tǒng)，從生物識別到人臉識別，從3D建模到虛擬現(xiàn)實，隨著5G時代的到來，光學(xué)革命性創(chuàng)新將與新的AR\VR領(lǐng)域息息相關(guān)，也為供應(yīng)商帶來了更多的創(chuàng)新方向和更大的市場空間。后面我會對等相關(guān)材料公司進(jìn)行分析。eddyko