升降式摄像头发展史

升降式摄像头发展史

钟秀媚

国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心

【摘要】本文将手机升降式摄像头的发展，以及其优缺点进行阐述升降式摄像头在手机行业中未能得到广泛应用的原因。

【关键词】智能手机，升降式摄像头

前言

随着现代社会的发展越来越迅速，手机成为了人们工作和生活中必不可少的组成部分。从1993年第一部智能手机IBM Simon的诞生开始，智能手机逐渐走进了人类的生活，其功能也由最初的通话、传真、电子邮件和日历等，逐渐发展到现代智能手机的拍摄、支付、身份识别等。

我们的生活离不开手机，手机也离不开摄像头，其为手机提供了拍摄以及识别功能的可行性。现在的智能手机，其摄像头的一般包括打孔、刘海、水滴、升降，其中，升降式摄像头在我们日常手机中并不多见。本文将会根据升降式摄像头的优点和缺点来分析为何升降式摄像头没有广泛应用于手机行业。

1 升降式摄像头的应用及原理

我国第一款真正意义上的升降式摄像头手机是VIVO公司在2018年发布的Vivo Nex。 随后，各大手机制造商也陆陆续续对升降式摄像头进行了尝试，2018年发布的升降式摄像头手机包括：OPPO公司在发布的OPPO Find X、VIVO公司发布的 Vivo NEX S、小米发行的Xiaomi Mi MIX 3；2019年发布的升降式摄像头手机包括：华硕发布的ASUS ZenFone 6/ASUS 6Z、一加公司发布的OnePlus 7 Pro、小米公司发布的Redmi K20 Pro、三星集团发布的Samsung Galaxy A80、华为公司发布的Huawei P Smart Z和realme发布的Realme X等。总体来说，2018年和2019年是升降式摄像头手机生产型号和品种最多的时期，后续各大手机制作商在升降式摄像头手机的投入逐渐减少。

升降式手机摄像头的设计非常的巧妙，其构造可分为两个部分：驱动和框架模组。以ViVo NEX 为例，其驱动机构采用的是螺旋式步进式电机。所谓螺旋式步进电机是电机的输出轴是一个螺旋杆，电机带动螺旋杆转动，螺旋杆则操控套在螺旋杆上的推进模块在滑轨上运动，进而推动摄像头上升和下降，升降时间只需要0.68秒。这样精巧的机械机构是很考验加工工艺的，一旦不够精细，很容易出现摄像头抖动的问题。

2 升降式摄像头的优势

升降式摄像头的优势可以分为三个方面：

（1）隐私保护。手机用户在使用手机的时候，其最担心的事莫过于自己的隐私在不知不觉中被泄露。现在的智能手机摄像头一般都是设置在屏幕底下，所以我们并不知道手机摄像头的权限会不会自动开启，从而通过摄像头暴露用户的隐私。升降式摄像头就能很好地解决这个问题。如果有App私自调动了你的摄像头，前置摄像头会立马弹出来，让你第一时间就能知道，自己手机有没有被黑客给远程控制拍照，除了必要的自拍和视频电话，可以有效避免隐私被侵犯，这是水滴屏、刘海屏、挖孔屏手机所实现不了的。

（2）屏幕完整度高。升降式摄像头并不会占用屏幕的空间，一般都会设置在手机的前端侧面上，这就意味着手机的整块屏幕的利用率变得更高，避免了刘海屏、水滴屏、打孔屏那种“残缺感”，尤其在观看影视和游戏娱乐时能将整块屏幕都投入应用，增加了用户的体验。

（3）提升科技美感。手机在调用升降式摄像头时，能在感官上带来更佳的感受，尤其是对于青少年来说科技感更强，开启自拍和视频通话的时候，一个机械装置缓缓升起，有一种机械艺术的美感。

3 升降式摄像头的不足

升降式摄像头的劣势也是很明显的，其缺点主要包括以下四个方面：

（1）容易积灰。手机升降式摄像头通常是手机前置摄像头，手机升降式摄像头是电动机械式的设计，通过物理方式实现的。升降式摄像头的内部组件有微型电机和其它驱动装置。平时正常使用时，摄像头是完全隐藏在中框里面的，当需要使用前置摄像头时，由内部微型电机驱动，在弹簧等相关元件的助力下，让摄像头从隐藏结构中自动弹出手机内部。升降摄像头在来回的升降过程中，空气中存在着大量的灰尘，灰尘容易积聚在摄像头顶部位置，少量的也会进入机身内部，时间久了容易导致摄像头的升降不顺畅，造成卡死的现象。

（2）使用寿命不明确。升降式摄像头正常使用的步进电机和机械结构都是物理硬件，都有一定的寿命，目前谁都无法保证真正摄像头的升降次数有多少，即使手机厂家通过了可以升降的次数，如OPPO Find X，官网给与的是可以使用30W次，按日常使用频率可以使用5年。但是都是基于特定的实验条件下进行的，并不是现实使用中，其中藏着无法预知的“变数”。在日常使用中，难免会有各种意外导致升降摄像头无法弹出、无法正常使用的情况，滑动组件一旦损坏，其维修价格也是不小的一笔费用。

（3）增加耗电量和手机体积。由于升降式摄像头是通过微型电机驱动摄像头升降的，微型电机的工作需要手机提供电力，增加了手机的耗电量。同时由于手机升降摄像头机械结构的加入，占用了手机很大的空间，也增加了手机的厚度和重量，比如华为荣耀9X，净重206G，手机达到了厚度8.8mm，显得略笨拙。在开启升级摄像头时由于机械运动会发出声音，随着使用频率增加而声音难免会变的越大，影响了用户的体验。

（4）使用效率低。每次需要使用前置摄像头时，例如自拍或人脸识别时，等待升降摄像头伸出机体外需要花费额外的时间，没有传统前置摄像头来的直接，在一些需要抓拍或者紧急进行人脸识别的场合就显得尤其拖沓，耽误了拍摄效率，造成用户体验性差。此外，当升降式摄像头使用完成后，将其收缩回手机体内也需要一定的时间，用户需要等待其完全收回后才能将手机收纳好，否则在放置手机的过程中容易导致摄像头的磕碰，增加了摄像头损坏的风险。

4 结论和应用分析

毋容置疑的是，升降式摄像真全面屏手机确实给用户带来了全面屏的舒服体验，但不可忽视的是，升降式摄像头具有容易积灰、使用寿命不明确、增加耗电量和手机体积和使用效率低的明显缺点。此外，升降式摄像头的机械结构复杂，目前在精度上还没有太大突破，积灰问题目前还没有技术可以完全避免；而且，升降式摄像头这种可活动的机械硬件故障率高，各大手机厂商在这方面的技术还未足够成熟，且研究成本高。屏下摄像头技术的制造成本比升降式摄像头低得多，且根据用户的手机使用习惯，除了一些游戏发烧友以外，大多数用户都不会追求极致的全面屏体验。因此，升降式摄像头并没有获得市场上大多数人的认可。在未来的手机制造行业，除非有突破性的创新，否则升降式摄像头的应用前景不容乐观。