最新液体镜头原理，实现方式

挤压式液体变焦多种实现方方式

1. 磁流体式

简述变焦方式：磁流体是一种能在磁场中受力的液体，第一电磁体3或第二电磁体 9通电吸引磁流体从而引起包裹磁流体的第一弹性膜2或第二弹性膜10发生形变，继而引起透明变焦膜5上下压强差发生变化，继而引起透明变焦膜5发生凸起或凹陷实现变焦，电流越大变形越大。
优点：元件少、成本低、厚度薄、精度高、成功率高（挤压膜是现今比较成熟的技术）、便于量产，对比现在的商用液态变焦透毫不逊色。现今通过膜的张力改变焦距的方式技术成熟，国内有部分厂家能生产出通过膜张力变焦的透镜。这种不需要附着磁体膜的材质一般选用PDMS 薄膜, 其成型工艺为固化工艺(将 １∶ １０的固化剂与材料混合, 静置一段时间即可成型)。
2.弯月式填充式液体透镜

原理：按压透明弹性非球面膜，透明弹性非球面膜边缘扩张厚度变薄，液体流向储液膜，类似于按压吸盘，按压的力度越大焦距越长，按压可以采用电磁，音圈马达，丝杆等等
优点：1，光轴稳定，重力影响小，可以实现大口径，是本发明最显著的贴点。本发明采用压板压硬质弹性膜来实现变焦，液体只起到自适应填充的作用，而非传统的液体影响膜的变化，硬质弹性膜对液体有较强的约束作用故而受重力影响小。同时硬质弹性膜的最高点与压板粘在一起，比传统液态变焦透镜多一个关键支撑点，大大提高光轴的稳定性，减少了重力的影响。
2， 像差小，成像效果好。传统的液态透镜表面接近球面，像差大，成像效果差。这是制约液态透镜发展另一重要原因。而本弯月式透镜，弹性膜顶部和边缘受到上下压板的压力，其顶部及边缘接近平面，与上图中非球面透镜的理想形状非常接近，无需额外施加力或添加透镜便能到达理想效果。同时弹性膜形状可以生产厚度不一的形状，来达到理想的成像。而传统液态变焦镜头，膜的厚度不能过大，否则难以变焦。
3， 变焦范围大，光圈可调。传统液态变焦镜头为了减少重力的影响，多采用两种折射率不同的液态封装，此方法虽然能减少重力影响，但是大大降低了透镜的变焦范围。本透镜只采用一种液体，变焦范围相比要大的多。变焦过程中，本透镜弹性膜边缘向四周伸张，不需要辅助装置就可以实现光圈可调，这是其他液态透镜乃至传统变焦镜头没有的优点。综合三个优点，本发明对光学领域有里程碑的意义，市场前景广阔。
4， 缺点：透明弹性非球面膜在力的作用下发生形变，在形变过程中其光学规律如何，在每个阶段是否具有较好的成像效果需要实验验证，若连续变化成像效果欠佳可选用特定焦段，若成像效果依然欠佳则需要膜的厚度修正，如何修正也需要大量实验，但在大量实验之后，能实现好的成像效果，在光学领域具有重要意义。
3.电磁式液体变焦透镜

原理：本方方案与现今小米首发的产品产品方案类似，区别在于多了侧面的密封弹性膜，通过电磁或音圈马达上下移动透明变焦板，引起上面透明膜发生凹陷或凸起实现变焦，创新点在于，透明变焦板除了上下运动外，还可以左右前后偏动，以便实现光学防抖，将液体透镜与光学防抖结合起来，显著提升成像质量。

4.电机式液体变焦透镜

原理：本方案与小米华为的方案类似，将音圈马达控制换成丝杆电机控制，图中8为电机，电机横置能有效降低透镜厚度，通过电机带动变焦压环实现变焦。
优点：目前小米首发的液体透镜，实现了长焦和微距，但不是全焦段的光学变焦，究其原因可能是全焦段连续的光学变焦太厚；音圈马达力度不够；压迫膜的过程中受力是变化的难以按期望达到特定位置，难度过高。这几个问题都能通过丝杆或蜗杆的方式解决，因为丝杆或蜗杆有自锁功能，控制通电时间就能稳定到指定焦段，成本低。
缺点：音圈马达换成丝杆，反应速度降低3倍左右，但依然能在50ms内完成变焦，精度从0.1微米变到1微米，横向占用一定体积，虽然有缺点却在能接受的范围之内，成本与难度大大降低，同时也能用在工业领域。

5.潜望式液体透镜

将潜望式模组与液体透镜结合，让潜望式模组具备快速连续的大范围的光学变焦，预测这是后面手机相机的一个发展方向。

手机采用液体透镜是个趋势，现在是个关键时段，目前小米已经首发，可存在价格高、没有连续光学变焦、良品率低的缺点，后面其他手机厂家必然跟进或改进，谁先开发出便宜效果好的液体透镜，必然会抢得市场先机。

上述中几种方案均申请了国家专利，发明者 梁世冬 部分已经授权，可在中国专利局搜索发明者姓名搜索。

来源：lianglc