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专利情报

2021-04-08

来源:帮专网

专利情报第四十一期---小米液态镜头专利产业化分析

液态镜头发展概述


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小米发布的MIX FOLD折叠手机,首次运用了「液态镜头」技术,虽然该技术早已广泛运用于工业扫描场景,但是用在对成像要求高的移动摄影上来,尚属首次。

液体镜头相对于传统的变焦系统而言,兼顾了紧凑的结构和低成本两方面的优势。其相关专利和技术早在2002年就有所发展,

许多大厂如三星、索尼都尝试过量产液态镜头,但都没能成功。

小米在2021年终于实现了液态镜头量产并将其应用在手机上,也许确实是有了较大的技术突破。


那么,这项技术的产业化过程背后又有什么信息呢?

接下来让我们从专利技术角度一探究竟!


镜头对比


了解液态镜头技术之前,我们首先要知道镜头的原理

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不难看出,手机镜头组是由多个镜片组成,每个镜片有它独立的功能,但同时也能联合使用达到变焦、对焦的效果。

拍摄景物时,镜头内镜片快速移动,通过改变镜片之间的距离得以实现。


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目前主流的潜望式镜头就是将镜头移动的空间,从手机厚度转换为手机宽度。


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而小米运用的液态镜头技术,压缩了镜头组体积。

所谓的液态镜头其实就是根据人眼的结构仿生设计而来,对照晶状体,小米采用特殊材料所制的薄膜包裹透明的流体并形成软球体,

在手机内部马达的高精度驱动下,可以精细而且准确的改变软球体的形态,从而实现对变焦的效果。

早在十几年前,三星和索尼的设计师们就有这种想法了,不过一直没有真正研发成功,因为就类晶状体材料的选择、变形机制的研究、成本的控制等问题,都是厂家翻不过去的大山,

所以相当长的一段时间里该理论一直搁浅在纸面上。


液态镜头专利趋势分析

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最早的液态镜头相关技术专利在2002年,法国公司varioptical就已经有相关发明问世。2005年以来,三星与该公司合作为智能手机开发液态镜头解决方案。

2010年,该公司宣布完成下一代光学防抖液态镜头,并表示该技术将使varioptical的客户在2011年初将液态镜头集成到照相手机中。

不过这一宣告并未成真,此后相关研究陷入低潮。近年来,随着潜望式传感器对手机内部体积的挑战到达极限,新拍照方案的上马迫在眉睫,

液态镜头再次进入手机厂商视野,掀起新一波液态镜头技术研发高潮。


液态镜头专利地域分析


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从专利公开地域来看,中国大陆以超过1500项专利申请成为液态镜头专利公开最多的地区。

美国、日本、韩国分别位列第二、三、四位。

通过世界知识产权组织和欧洲专利局公开的专利分别为553项和337项,排在第五和第六位。

德国、中国台湾、英国和法国依次占据液态镜头专利公开Top10区域中的后四名。


液态镜头专利申请人分析


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尽管中国大陆的是液态镜头专利申请量的首位,但大陆申请人在该项专利的申请量却远远比不上海外申请人,前20的申请人中仅有6位来自大陆,

分别是南京邮电大学、OPPO、东南大学、菱光公司、上海酷聚、北京理工大学

可以看出国内相关专利申请人高校、企业参半,而国外专利申请人以企业为主。

主要原因在于我国高校及科研院所主攻研发,甚至承担着相关国家项目,很多研发工作已经走在了市场前面。


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此外,值得一提的是,无论是全球还是中国大陆,智能手机厂商都不是液态镜头专利的“主力”申请者。专

业镜头模组厂商、医疗器械厂商和高校是相关专利主要申请者。

毕竟,目前为止,手机并非液态镜头的主要应用场景。

液态镜头的优势是卓越的自动对焦功能,因此在条形码读取、包裹分拣等需要快速聚焦的工业场景中得以迅速普及。

但由于成本高昂、分辨率不足等原因,液态镜头之前还从未在智能手机上应用。

如今小米成功将液态镜头技术应用到手机上,能够节省更多的手机内体积,这种镜头会成为未来手机厂商的主流选择吗?