蘋果(AAPL.US)終於要上潛望式攝像頭了?一文幫你搞懂該組件的前世...

2020-12-23 手機鳳凰網

本文來自 微信公眾號「攝像頭觀察」。

據網站The Elec援引匿名消息人士的信息報導,蘋果(AAPL.US)可能會在2022年發布的某些iPhone機型上使用三星製造的組件作為潛望鏡式(或叫摺疊式)長焦攝鏡頭,從而提高光學變焦能力。

報告稱,三星電子的子公司將向LG供應致動器和鏡頭等組件,而LG則將利用這些組件來製造摺疊相機模塊,以供應給蘋果公司。據推測,此舉是為了防止蘋果損害與LG的供應鏈夥伴關係,並解決與專利有關的問題。

潛望式攝像頭為何如此火?

手機攝像頭創新愈演愈烈,試圖從各項性能方面追趕數位相機,變焦倍數成為手機廠商關注的重要性能之一。想要實現更高倍數的變焦範圍,就不得不將相機上的長焦鏡頭搬到手機上使用,但是我們知道焦距越長,所佔用的空間就越大,這與手機輕薄化的趨勢是背道而馳的。

如圖:早前也有手機廠商推出部分支持光學變焦的機型, 主要是借鑑主流卡片機的伸縮式變焦鏡頭,但由於過於笨重,穩定性差,防塵性差,故障率高等缺點已經被市場淘汰。

潛望式鏡頭是提高手機攝像頭變焦倍數的關鍵因素,其原理簡單來說,就是通過加入稜鏡(或反光鏡)讓入射鏡頭的光線經過一次或多次反射,利用了手機內部的橫向空間,使得手機在縱向厚度不變的情況下裝入一顆長焦鏡頭。(如下圖)

目前搭載潛望式鏡頭的智慧型手機均為旗艦機型,認為隨著潛望式鏡頭的成本逐步下降,未來中低端機型也有望逐步搭載較低規格的潛望式鏡頭,今明兩年潛望式鏡頭出貨量有望迎來爆發。

隨著潛望式鏡頭的供應鏈進一步成熟,零部件成本會進一步下降,從而帶動潛望式鏡頭向中低端智慧型手機下沉。2020 年全球搭載潛望式鏡頭的智慧型手機出貨量將達到 8300 萬部,並且迎來增長率的高峰,達400%。預期在2023 年有機會突破4 億部。

蘋果上潛望式攝像頭來頭不小

目前蘋果雖然還未推出產品,但已有相關專利布局。2019年 10 月 8 日,美國專利商標 局公布了蘋果的兩項專利,分別為「三鏡片摺疊鏡頭系統」和「五鏡片摺疊鏡頭系統」。兩個鏡頭系統都採用單稜鏡潛望式鏡頭設計,其中三鏡片鏡頭為長焦鏡頭,可以提供80-200mm 焦距;五鏡片鏡頭為廣角鏡頭,可以提供 50-85mm焦距。

如圖為蘋果曝光的專利

從專利上來看,蘋果布局潛望式鏡頭的最初目的可能是為解決後置攝像頭凸起的難題。由於蘋果一直以來對於推出新功能都比較謹慎,本次蘋果要上長焦潛望式攝像頭的消息可以說是給行業內發展潛望式技術的企業打了一劑強心針,也從側面驗證了潛望式攝像頭在消費者體驗上反響良好,未來市場增長的確定性增強。 潛望式結構在解決了鏡頭組長度限制的難題同時,也帶來了新的挑戰和機遇:

潛望式的滲透率提升,布局光學稜鏡,玻璃鏡片,潛望式VCM馬達企業有望受益

光學稜鏡:

稜鏡模塊是潛望式結構的新增部件。對稜鏡模塊有光學防抖的要求。對工藝精度要求較高。

稜鏡模塊的工藝特點主要在稜鏡的生產工藝,需要做硬化、遮光和切割處理。比傳統工藝成本更高。全球稜鏡的主要廠商集中在中國大陸、中國臺灣、韓國。中國大陸的主要廠商如:舜宇光學(02382)、中光電(原利達光電)、水晶光電,藍特光學都有成熟的生產能力,部分已經是華為的供應商。中國臺灣廠商亞洲光學也向華為供貨。韓國企業Optrontec向三星、OPPO供貨。潛在企業如福光股份、歐菲光等企業也在積極布局,有望進入稜鏡市場。可以看出,稜鏡的生產門檻不高。隨著未來生產成本降低,稜鏡單價有望進一步降低。

另根據藍特的招股說明書披露,藍特在微稜鏡領域的尺寸範圍、尺寸公差、角度公差及PV指等指標均顯著優於同業公司。

玻璃鏡片:

塑料鏡片與玻璃鏡片的區別:

塑料鏡頭遇到天花板,玻塑混合鏡頭打開性能瓶頸:

智慧型手機內部空間越來越小,承載的功能和零組件越來越多,塑料鏡片憑藉成本低、易批量生產等優勢成為智慧型手機光學鏡頭的主流。

但手機攝像頭向超高像素、大光圈、潛望式升級,塑料鏡頭在成像清晰度、失真率等光學性能方面遇到瓶頸。玻璃塑料混合鏡頭結合了玻璃鏡頭和塑料鏡頭的優點,能夠減少鏡頭厚度和失真率、提高成像清晰度和光圈尺寸。

各大鏡頭廠商對玻塑混合鏡頭的態度:

VCM馬達:

從上文我們知道潛望式鏡頭模組中,多出了至少一個稜鏡,還很有可能會配上更重的玻璃鏡片,以及全新的模組結構。這對潛望式攝像頭中的VCM馬達的推力和設計提出了更高的要求,其價值量也是水漲船高。

以華為 P30 Pro 為例,包含潛望式鏡頭的整個後置四攝模組成本約 65-75 美元,其中稜鏡模塊的價值量高達 14-16 美元,包含稜鏡(2.5-3.5 美元)、VCM(10 美元左右)和支架等,鏡頭價值量約 2.5-3.5 美元,CMOS 傳感器價值量約 3-4 美元,考慮算法公司成本,單個潛望式鏡頭成本約20-30 美元。

如圖,潛望式VCM馬達價值量遠高於普通馬達

目前來說,在價值量最高的VCM馬達,目前還是日韓企業壟斷。但中國馬達企業也在積極布局,未來很可能實現國產替代。

(編輯:李國堅)

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