大平君近日註意到，華為將於2019第四季度推出的新手機Mate 30，傳聞將采用10倍變焦技術，首次實現手機產品的“長焦化”。實現這壹飛躍的黑科技不僅僅是“液體透鏡”技術——後者在天文學、內窺鏡等領域有很多應用案例，被視為千百年來“光學處理技術”最具革命性的“創新”之壹。
關於華為這種黑科技的消息最初是在2018 11月，華為披露了這項新專利。對此，業內批評人士認為，這說明專利技術已經成熟，實驗性產品已經開發出來。2019 1有消息稱“供應鏈”廠商已經確認了華為新機的“液體鏡頭”技術，再次為這項黑科技的應用“釘板”。
對此，大平君覺得，即使2019看不到“液體鏡頭”的應用，至少這個信息足以說明“手機等消費電子圈”在認真考慮液體鏡頭技術。如果將該技術應用於手機等大眾產品，將極大推動“液體光學加工設備”的發展——在規模價值下，成本的降低和性能的提升將更受期待。這樣的改變必然會對另壹種更加高度依賴光學處理的設備“投影”產生深遠的影響。
鏡頭——投影系統中的“王者”
光學鏡頭對投影儀有多重要？大多數人只覺得“投射放大”畫面需要鏡頭。其實投影儀內部的光源處理部分也是需要光學鏡頭的。也就是壹臺投影儀，至少光路有兩組獨立的透鏡系統。所以大平君說，光學鏡頭的技術革命，從某種意義上來說，就是投影儀的“應用革命”。
10年來，投影機產品的技術創新主要有三類:第壹類是LED、激光、HLD等新型光源的創新，實現了高效長壽命固態光源的應用，改變了光源耗材的成本困境。第二是4K顯示技術的創新——然而這種技術進步並不是很強，直到今天也沒有完全普及。再次，是透鏡系統的創新:壹方面，新型固態光源本身需要重新設計光源加工光路的透鏡產品；另壹方面，短焦鏡頭，尤其是反射式短焦鏡頭，極大地改變了投影儀的應用場景。
比如現在流行的“激光電視”產品，最根本的變化就是采用了光學防光幕和“超短焦反射技術”。相反，是否使用激光光源並不是“這種電視體驗的必要技術。”理論上，超短焦反射鏡技術來自於“背投電視”的內部成像光路。然而，對於今天的超短焦反光鏡頭來說，傳統背投電視50-70英寸的投影面積是不夠的——事實上，激光電視中的大多數產品投影畫面高達100英寸，覆蓋面積超過兩個70英寸的電視畫面。
所以，大平君必須指出，今天的超短焦反射鏡頭，當然是繼承了背投電視內部鏡頭和光路的設計創意，但也是“絕對有限”的“短焦反射”工程產品。該產品的成功也改變了投影儀的應用形式，在家庭、工程和教育市場創造了全新的應用價值。
大平君對投影技術在過去10年的變遷分析表明，“光學鏡頭”的進步是投影行業“重要”的創新點，甚至是“革命性”的創新點——激光電視這壹新品類就是最好的證明。而如果“液體透鏡”能夠成功大規模應用，那麽投影的世界也會有新的變化。
液體鏡頭，哪裏比較好？
從目前的消息來看，華為的液體鏡頭技術更多的是“實現手機攝像頭的長焦變焦”。但它有更強的變焦能力，這並不是液體鏡頭的唯壹優勢。對於液體鏡頭的技術優勢，大平君有如下總結:
第壹，焦距更靈活——雖然手機需要液體鏡頭帶來長焦效果，但液體鏡頭對焦距的影響不僅僅是長焦，還可以調節“短焦”端和光圈。換句話說，液體透鏡中液體透鏡的“凹凸”曲率是電動可調的，可以靈活實現短焦距、長焦距、大小光圈的大範圍變換。而傳統鏡頭需要大量結構復雜、加工困難的光學鏡片來實現這種變化。這對於投影機來說，意味著短焦產品可能會進壹步創新。
二、成本更低——傳統鏡片的成本主要體現在“鏡片鏡片”的加工上。液體鏡頭可以減少鏡頭的使用量，不需要精密的光學拋光，成本自然更低。對於投影行業來說，大部分微型投影儀使用的是1.2:1的定焦鏡頭。原因是“短焦、長焦、變焦”都意味著成本——1.2:1的鏡頭是最好的成本和使用場景匹配。但如果液體鏡頭成熟，微投可以低成本實現短焦、長焦、變焦效果。
三、更快的對焦速度——無論是手機相機、數碼相機還是投影鏡頭，都會面臨對焦的問題。對焦速度快不快是很重要的經驗值之壹。液體鏡頭完全基於高速控制的電磁原理，可以實現毫米級的快速對焦，沒有電動鏡頭的噪音和震動，也不存在電動鏡頭機械磨損導致的虛焦問題。這對所有投影應用場景都非常有用。
第四，體積和空間更小——壹個液體透鏡不壹定要用壹個液體透鏡，可以是多個透鏡。但無論如何，液體透鏡本身曲率可變性改變了傳統透鏡變焦依賴於空間距離調節的唯壹方式(當然，大平君認為液體透鏡也可以結合距離調節方式應用)，同時可以大大減少“透鏡組”的使用，從而減少玻璃透鏡的數量，在成像質量上幾乎不用擔心光學表面的光滑度。這些變化意味著在實現相同功能的情況下，液體鏡片比光學玻璃鏡片更小更輕——這也是手機公司率先看中這項技術的原因之壹。對於投影儀來說，雖然鏡頭不是“重量和體積”的關鍵，但廠商也不會介意更輕的設計。
總之，大平君覺得液體鏡頭的優勢真的太大了。繼承了傳統光學設計的所有成果和經驗，在不改變最終產品內部結構的情況下，依靠鏡頭技術和控制系統的改造，液體鏡頭可以實現很多以前難以實現的功能。事實上，有許多神奇的應用:
液體透鏡的神奇應用
大平君發現的液體鏡頭第壹案，就是“省錢”的典範。作為世界上最大的13反射望遠鏡，直徑為236英寸(6米)的液體發射邊界望遠鏡(LMT)由不列顛哥倫比亞大學(UBC)的科學家開發。它的反射面是由壹個裝滿水銀的容器以每分鐘5轉的速度旋轉形成的。這臺望遠鏡的成本大約只有6543.8+0億美元，而用傳統技術建造壹臺同樣大小的望遠鏡，大約需要6543.8+0億美元。液體拋物面透鏡直接為工程節省了99%的成本。科學家表示，這項技術未來可能使普通人能夠使用“頂級”的光學天文望遠鏡。加拿大和美國也建造了類似的天文望遠鏡。
液體鏡頭的第二個應用案例是“高速拍攝”。美國倫斯勒理工學院(Rensselaer Institute of Technology)的研究人員設計並測試了壹種自適應液體相機鏡頭，這種鏡頭每秒可以拍攝250幅圖像，比其他相機技術需要的能量更少。這壹研究成果發表在《自然光子學》(國際頂級期刊)上。並且研究人員認為這種鏡頭的對焦驅動最快可以達到每秒65438+百萬次。
第三個案例是“最接近消費者”的液體鏡頭案例。在CeBIT 2004上，三星展示了手機用液體鏡頭的相機模組，采用了Vario光學公司的專利。據介紹，使用液體鏡頭後，相機模組可以做得更薄，鏡頭不需要做物理移動，因此功耗可以大大降低。此外，索尼和奧林巴斯也註冊了許多液體鏡頭的專利。目前，姚穎光電已經能夠為包括醫療在內的客戶提供大量的液體透鏡產品。
總之，大平君想說的是，液體鏡頭並不是什麽新技術，它有著悠久的研發歷史和眾多的使用案例；但是，液體透鏡仍然是壹項前沿技術，需要不斷的產品開發和創新。尤其是對於投影儀、傳統相機、攝像機，液體鏡頭需要突破尺寸大等技術限制。
然而，任何顛覆性的科技進步都不是“壹日完成”的，甚至那些技術曾經看起來都是“不可能”的。然而，最終還是誕生了那麽多令人驚嘆的技術和產品！我相信液體鏡頭也會這樣。而且物聯網中智能設備在手機等消費電子產品和人工視覺上的大規模應用，將是其技術進入高速爆發階段的起點。2019，也許我們可以見證這個奇跡。
在此基礎上，大平君深信，液體鏡頭就像光學技術進步引發的投影儀的任何其他革命性變革壹樣，將是未來投影行業升級創新的重要支撐點——尤其是在微投產品中，這壹技術有很大概率被首先應用並走向成熟，也是提升產品體驗價值的需要。我們完全有理由期待，在未來的某壹天，液體透鏡投影儀會得到普及。