揭秘液态镜头！高科技的固态AF优势非常明显

液态镜头是使用一种或多种液体制成的无机械连接的光学元件，它通过外部控制改变光学元件的内部参数，由于没有移动部件，故被称为固态AF系统。

液态镜头聚焦原理

准确地来说，液态镜头（liquid lens）就是一种可以动态调整透镜折射率或通过改变其表面形状来改变焦距的光学元件，有着传统光学透镜无法比拟的性能。

首先，对于光学镜头的不确定性，纯电路可量化的液态镜头对焦更加准确，光学数据更精准；

其次，它可以实现几毫秒内在不同焦距的迅速转换，这无疑是自动对焦系统的理想组件。

最后，由于镜头本身没有任何移动的部件，所以它更能抵抗振动，冲击。

因此，液态镜头的研究也就成为21世纪光学的研究新方向。

我们先简单介绍下液态镜头的几种形式：

一、市面常见的液体镜头：

1、渐变折射率透镜：

渐变折射率透镜原理

渐变折射率透镜由两个间隔器分离并密封的玻璃基板组成，中间则是液晶材料。当电场应用于透镜时，液晶分子会改变方向，导致通过透镜的光线重新聚焦。通过管理电场和液晶分子的方向，可以塑造光束。通过改变施加在液晶上的电压，从而来调节液晶折射率，从而实现变焦。

优点：控制电压低，容易实现阵列化；

缺点：焦距可调范围小、光能损失大，加上液晶会造成光学失真，成像会发生扭曲。

2、液体填充式透镜：

通过填充和吸出液体使表面的曲率发生变化而变焦的透镜，使用机械装置对腔内液体施加压力，从而使液体在体腔内重新分配，改变曲率半径。

优点：驱动功耗小，变焦范围大、光圈大小灵活、外形是由薄膜力学性能决定的，与填充液体无关。

缺点：镜头较大时对震动和重力的影响较为敏感、结构较复杂。

3、电润湿效应透镜：

是通过改变施加的电压来控制液体在固体表面上的润湿特性的液体透镜。更准确来说，通过改变液体-固体界面的外加电压来控制液体在固体面上的润湿特性，从而改变液滴的接触角，实现如同人眼晶状体一样改变曲率实现变焦。

并且，由于施加的电压不同表面曲率会发生变化，从而也就实现无光学元件的变焦。

优点：因为没有移动部件，所以响应时间短、变焦范围宽、操作便捷、集成性能好、结构简单。

缺点：驱动电压高。

二、液体镜头

在液体镜头方面，康宁（Corning）是首屈一指的。没错！就是那家生产大猩猩玻璃面板的康宁。

1、康宁液体镜头

康宁液体镜头

因为法国Varioptic一直就是液体镜头技术的发明者和领导者 。2011年5月，Varioptic公司被Invenios收购，最终，变成了Corning Varioptic 液体镜头。

Varioptic的液体透镜采用了第三种电润湿的技术，它通过在导电基板和导电液体之间施加电压，导致绝缘液体下降改变形状，来改变两种不能混合的液体的界面的曲率半径，从而没有移动部件，低能耗，而且不会产生噪音。

非常好的线性指标

品种较多，指标也很不错，例如A-16F 可变焦液体镜头镜头的总厚度只有1.7毫米。

2、LensVector液体镜头

LensVector液体镜头

三星与美国LensVector公司合作，共同开发一套用于智能手机的固态AF系统。LensVector液体镜头则采用了第一种渐变折射率透镜技术。

Varioptic技术示意图

如该公司的S2F系列、M2M 系列。

目前，Varioptic已授权三星量产液体镜头。今后三星电机仍将拥有此项权利，但该公司生产的液体镜头不能对外销售。

面向普通用户的Varioptic液体镜头，由江苏无锡的菱光科技工厂生产。

3、Optotune液态镜头

Optotune液态镜头

作为一家瑞士的光学公司，Optotune液态镜头是基于薄聚合物薄膜技术和高性能光学流体的变形镜片，采用了第二种技术的液体填充式技术。

4、索尼液体镜头

索尼液体镜头的基本原理，通过它申请的专利可以看出，它是采用了上述第二种的液体填充式，通过改变液体压力来改变镜头曲率，

三、手机液体镜头

液体镜头的这些优点，如果让它使用在手机上，那么优势就更加明显了。

1，有效降低手机相机模组的体积，并降低了手机整机的重量；

2，液态镜头将不再需要6-7片的镜片，也不存在凸起的可能。所以有助于手机相机模组一体化的设计；

3，液态镜头不需要机械装置保持聚焦状态，如此只需少量的电量就可以实现变焦和定焦。

因此，液体镜头对手机来说，是大势所趋！

小米 MIX液体镜头

这不，小米 MIX不是来了吗？这也是人类第一次在手机上看到液体镜头的出现。

然而，这不是小米第一次将全新的科技带进了智能手机领域。

早在2017年，小米正式发布了其自主独立研发的"澎湃S1" SoC 芯片，迈出了真正拥有核心科技的第一步。小米成为全球第四家同时拥有终端与芯片自主研发能力的企业。

而2021年，小米又在全球首发了超级快充硅氧负极电池，将这个最先进的锂离子电池技术带进了手机中。

在小米技术人员的努力下，硅氧负极电池因其容量更大、密度更高、充电速度更快，被成功集成在了小米 11 Ultra手机中。

是不是很期待啊！各位。

小米MIX Fold液体镜头是什么？

作者：匿名用户链接：https://www.zhihu.com/question/451173645/answer/1799106489来源：知乎著作权归作者所有。

2021年3月30日，小米MIX Fold首发了液态镜头，没有用在主摄上，而是在8M 3X长焦上采用了。猜想是液体镜头的尺寸限制以及性能的限制而不能应用于更大尺寸的摄像模组上。

现在商业化的液态镜头分两家，一家是瑞士的Optotune公司，一家是法国的Varioptic公司，Varioptic公司被康宁（没错！就是那家生产大猩猩玻璃面板的康宁）收购了。法国Varioptic一直就是液体镜头技术的发明者和领导者。2011年5月，Varioptic公司被Invenios收购，最终，变成了Corning Varioptic 液体镜头。

Optotune公司用的是薄膜液态镜头，比较类似于晶状体，利用磁动或者电机进行驱动，拉松薄膜造成曲率半径改变，从而改变焦距

Varioptic公司用的是双液体，利用电润湿，由于存在折射率差，因此交界面也有一个半月板，半月板发生形变后改变焦距

先从双液体的来说吧，因为目前主要产品是双液体的透镜

首先是原理上，我们的目的是为了实现焦距改变，因此，学过初中物理的光学就知道，光在进入不同介质后会发生折射，比如常见的筷子插水杯，看起来变弯了：