看点：潜望式镜头结构已成高端机标配，我们离全线搭载潜望镜头时代还有多远？
原标题：
《潜望式机型升级至10倍光变，移动摄影再登巅峰》
作者：徐涛胡叶倩雯
2020年3月26日，华为举办全球线上发布会，发布其全新P40系列手机，包括P40、P40PRO和P40PRO+三个版本，全系搭载麒麟9905G处理器，并预置发布不久的HMS服务。华为P系列向来以影像著称，摄像头依然是本次P40系列的亮点。三个版本机型分别搭载三颗/四颗/五颗后置摄像头，其中P40PRO/PRO+均前置32MP自动对焦摄像头，搭载红外深度摄像头，能够实现专业级的背景虚化，可进行AI隔空操控，能在暗光条件下迅速进行脸部解锁。
后置来看，P40PRO延续潜望式长焦设计，后置搭载索尼定制50MP主摄，并且辅以40MP（超广角）+12MP（潜望式长焦）+3DTOF（景深镜头），可实现5倍光学变焦、10倍混合变焦、50倍数码变焦，与P30PRO相比采取新的RYYB感光元件进光量提升40%，带来更强大的变焦能力；P40PRO+搭载50MP（主摄）+40MP（超广角）+8MP（潜望式长焦）+8MP（长焦）+3DToF（景深镜头），为全球首款支持双目光学长焦的机型，3倍光学长焦拍摄中等距离，10光学长焦拍摄远景，可支持10倍光学变焦，20倍混合变焦，100倍数码变焦，实现从3倍光变（P20PRO）、5倍光变（P30PRO）到10倍光变（P40PRO+）的飞跃，也是全球首款光学变焦高达10倍的手机，具备史上最强智能手机变焦性能，标志着移动摄影再登巅峰。
传统相机变焦方式多为光学变焦，手机端早期多采用数码变焦，升级诞生“接力式”变焦。传统相机中，由于空间足够，拍照变焦方案多采用光学变焦。
（1）光学变焦：利用镜头模组内的电动马达移动镜片组，从而改变镜头焦距，实现无损的长焦拍摄效果。镜头越长，焦距可变物理范围越大，变焦倍数越大。但这种方式要求在镜头模组内部配置电动马达，技术难度高且耗电量大，多用于专业相机中，难以在手机端普及。
（2）数码变焦：手机镜头早期多采用数码变焦的方式，利用软件对已有像素周边的色彩进行判断，根据周边色彩情况插入经特殊算法加入的像素，从而把图片内的每个像素面积增大。这种变焦方式不改变镜头焦距，对画质的损害也很大。
（3）“接力式”变焦方式：利用两颗/多颗定焦镜头的物理焦距不同，通过镜头切换和算法辅助实现比较平滑的变焦效果。此方式虽本质上并未改变镜头物理焦距，但实际效果可以与光学变焦媲美，变焦倍数等于长焦镜头等效焦段与广角镜头等效焦段之比，如实际等效焦段为28mm-56mm的广角+长焦双摄可实现2X“接力式”变焦（56mm/28mm=2）。
潜望式结构：横向放置长焦镜头，在不增加模组厚度的前提下，实现更高倍数的变焦，为手机端未来趋势。潜望式结构是一种通过折射棱镜改变光路方向（如将垂直于机身的光线折射为平行光线），从而使得相应光学成像系统可以在手机内部横向放置的镜头结构。优势在于：
（1）不增加模组厚度：镜头在相机/手机内部横向放置，不必让长焦镜头明显突出机身从而影响产品一体性。
带潜望式功能的摄像模组一般由“潜望式长焦镜头+常规短焦镜头（广角、超广角、主摄等）”组成。在手机“接力式”变焦的方式下，利用潜望式结构进行变焦的模组设计方案为潜望式长焦镜头+常规短焦镜头（常规短焦镜头包括广角镜头、超广角镜头、主摄像头等），即只有长焦镜头采用潜望式结构，其他镜头仍采用常规设计。潜望式长焦镜头在不增加模组厚度的前提下提升了镜头“接力式”变焦倍数上限，其他常规镜头与长焦镜头配合，完成“接力式”变焦。
以华为P30PRO为标志，2019年至今已有6款安卓高端机搭载潜望式结构，总体来看，目前安卓阵营除小米外已全部推出搭载潜望式摄像头机型，其中华为/OPPO潜望式结构手机已迭代至第二代产品。2019年搭载潜望式摄像头手机出货量估计为0.15亿部，来自华为、OPPO和VIVO。比较各家方案而言，各方案原理相同，均采用“接力式”原理，通过三颗定焦镜头切换+算法辅助实现“类光变”无损拍摄；差异之处在于硬件参数及软件算法不同。展望未来，预计安卓系有望全线搭载潜望式结构，并从高端下沉至中低端机型，零部件厂商也正配合进行降成本研发，Sigmaintell乐观看2020年出货量有望达1亿颗，2023年有望突破4亿颗；然新冠疫情蔓延至全球，或对2020年潜望式摄像头出货量产生一定程度负面影响。
1、回顾发展史，19年至今已有7款高端机搭载潜望式结构，华O迭代至二代
2004-2018年：潜望式结构在手机端应用较少，轻薄化趋势下真正光学变焦难以普及。继相机端应用之后，潜望式镜头结构在手机端也进行了尝试，初期搭载潜望式结构的手机，均通过镜头模组内的电动马达移动镜片组，改变镜头焦距，从而实现无损的长焦拍摄效果，为真正意义上的光学变焦。2004年，夏普推出了世界上第一台搭载潜望式结构的手机V602SH，具备2倍光学变焦，搭载1.3MP像素的CCD感光元件。2008年，索爱也推出搭载潜望式结构、具备3倍光学变焦的手机SO905iCS，搭载5.1MP像素的CCD感光元件，其主打拍照，性能达到了卡片相机级别，但未在国内上市。
2015年，华硕推出具有3倍光学变焦效果的手机ZenFoneZoom，搭载13MP像素的CMOS感光元件，采用日本HOYA的10片式摄像头模组，是智能机时代首部搭载潜望式结构的手机。然而真正意义上的光学变焦摄像头应用于手机端存在耗电高和体积大的问题：变焦镜头需利用马达驱动镜片组内的部分镜片移动进行变焦，这种变焦方式无需广角镜头与算法处理配合即可实现无损拍摄，但是会增加手机的能耗负担，同时还需要更大的散热空间，导致机身普遍偏厚，华硕ZenFoneZoom厚度为11.9mm，相比之下华为P30PRO厚度为8.14mm，上述特性与手机轻薄化趋势难以兼容。因此，真正的光学变焦功能未能在手机端普及。
2019年至今：已有7款安卓高端机搭载潜望式结构，其中华为和OPPO已迭代至二代产品。在2017年的MWC上，OPPO与以色列CorePhotonics合作，公布了一项5倍无损变焦潜望式结构技术，宣称已把潜望式摄像头模组的厚度降低到5.7mm，比普通2倍变焦光学模组的厚度还薄10%。国内第一款采用潜望式接力变焦模组的是华为于2019年3月发布的P30PRO，其后置搭载20MP（超广角）+40MP（广角主摄）+8MP（潜望式长焦）+ToF模组（景深镜头），可实现5倍光学变焦、10倍混合变焦及50倍数码变焦。
2019年4月，OPPO发布的新款旗舰机RENO10倍变焦版同样采用潜望式结构设计，其后置搭载8MP（超广角）+48MP（广角主摄）+13MP（潜望式长焦），可实现10倍混合光学变焦及60倍数码变焦。2019年12月，VIVO发布的X30PRO也搭载了潜望式摄像模组，其后置搭载8MP（超广角）+64MP（广角主摄）+13MP（潜望式长焦）+32MP（人像镜头），可实现5倍光学变焦、10倍混合光学变焦及50倍数码变焦。2020年2月，三星发布S系列旗舰新机GalaxyS20Ultra，为三星首款搭载潜望式结构的机型，其后置搭载12MP（超广角）+108MP（广角主摄）+48MP（潜望式长焦）+ToF模组（景深镜头），可实现10倍混合光学变焦及100倍数码变焦。
2020年3月，OPPO推出旗下第二款搭载潜望式结构机型FindX2PRO，后置搭载48MP（超广角）+48MP（广角主摄）+13MP（潜望式长焦），其中潜望式长焦镜头与RENO变焦版所搭载的规格相同，同样可实现10倍混合光学变焦及60倍数码变焦。同月，华为P40系列新推出两款搭载潜望式结构机型，其中P40PRO后置搭载40MP（超广角）+50MP（主摄）+12MP（潜望式长焦）+TOF模组（景深镜头），可实现5倍光学变焦、10倍混合光学变焦及50倍数码变焦；P40PRO+升级版参数再创记录，搭载40MP（超广角）+50MP（主摄）+8MP（长焦）+8MP（潜望式长焦）+TOF模组（景深镜头），可实现10倍光学变焦、20倍混合光学变焦及100倍数码变焦。总体来看，目前安卓阵营除小米外已全部推出搭载潜望式摄像头机型，其中华为/OPPO潜望式结构手机已迭代至第二代产品，华为P40PRO+实现了从5倍光变到10倍光变的飞跃，但镜头像素保持不变，而华为P40PRO则在潜望式长焦镜头的像素上进一步升级；OPPO也在像素方面有所改善。
2、比较各家方案，均采用“接力式变焦”，焦距比、算法和像素决定性能
各方案原理相同，均采用“接力式”原理，通过三颗定焦镜头切换+算法辅助实现“类光变”无损拍摄。2019年至今的6款搭载潜望式结构机型的“接力式变焦”方案工作原理没有差别，均为利用三颗定焦镜头的物理焦距不同，通过镜头切换和算法辅助实现比较平滑的“类光变”无损拍摄效果。以华为P40PRO为例：2020年3月推出的华为P40PRO搭载广角主摄（等效焦距23mm）+超广角（等效焦距18mm）+潜望式长焦（等效焦距125mm）方案，在广角主摄与长焦镜头的配合下可实现5X光学变焦（实际等效焦段为23mm-125mm），同时18mm超广角镜头赋予其0.8X超广角变焦的能力。
华为P40PRO光学变焦的具体过程为：（1）变焦倍数为0.8X时，单颗超广角镜头进行无损拍摄；（2）变焦倍数为0.8-1X时，单颗超广角镜头在自身焦段范围内实现数码变焦；（3）变焦倍数为1X时，单颗广角主摄像头进行无损拍摄；（4）变焦倍数为1-5X时，单颗广角主摄像头在自身焦段范围内实现数码变焦；（5）变焦倍数为5X时，单颗潜望式长焦镜头进行无损拍摄；（6）变焦倍数为5-10X时，广角主摄镜头和潜望式长焦镜头依然配合数码变焦实现工作，但以潜望式长焦镜头拍摄为主，主要靠算法裁剪，因此画质将出现明显的损伤。在算法的辅助下，上述过程可以在变焦倍数0.8-10X间可以实现平滑的“接力”效果，虽然没有改变单颗镜头的焦距，但可以实现类似光学变焦的拍摄效果。
各方案差异之处：硬件参数及软件算法不同。其中光变倍数看长焦与广角镜头的焦距之比，混合变焦倍数看算法，数码变焦倍数看镜头像素。
镜头硬件有差异：长焦镜头等效焦距与广角镜头等效焦距之比决定了光学变焦倍数，比例越大，变倍效果越好。P40PRO+拥有10倍光学变焦效果（240/23≈10.43），P40PRO、P30PRO和X30PRO的光学变焦效果均达到5倍，RENO变焦版和S20Ultra未直接公布光学变焦倍数。我们根据后两者摄像模组的参数测算其倍数，若以RENO变焦版的主摄焦段视作1倍光学变焦，其广角主摄镜头、潜望式长焦镜头等效焦距分别为27mm、160mm，计算得出其支持6倍左右光学变焦效果（160/27≈5.93），同理测算出S20Ultra支持4倍左右光学变焦效果（102/26≈3.92）。四家厂商在尝试首款潜望式结构机型后，陆续发布了其他未搭载潜望式摄像头的新款机型，华为Mate30系列手机只支持3倍光学变焦，OPPORENO2在镜头隐藏在机身内的情况下只能实现5倍混合变焦。经对比我们发现，要在保持机身轻薄的同时实现4倍以上的真光学变焦效果，搭载潜望式结构是目前的必然选择。
软件算法有差异：厂商内置的算法在后台进行合成，达到混合变倍功能。在光学变焦倍数与混合变焦倍数之间，广角主摄镜头与潜望式长焦镜头配合进行数码变焦，两个摄像头同时拍摄远景和近景照片，在后台进行算法合成，成像效果可以达到光学变焦的效果。已发布的6款机型虽然摄像模组参数有所差异，但通过算法调用均实现了10倍的混合变焦效果；而P40PRO+则进一步升级，其拥有的10倍潜望式镜头可实现20倍混合光学变焦。
像素硬件有差异：像素清晰度决定了数码变焦倍数，越高清变倍率越大。当变焦倍数达到混合光变倍数以上时，成像效果仅取决于由潜望式长焦镜头的像素。P40PRO+因潜望式长焦镜头焦距长达240mm，经过像素裁减后可达到100倍数码变焦，而S20Ultra潜望式长焦镜头等效焦距仅有102mm，不足P40PRO+的一半，但通过使用48MP的高像素感光元件，进行裁切以及AI运算后仍然可以支持高达100倍的变焦倍率，与P40PRO+在所有机型中并列第一。
3、趋势上，潜望式结构获手机厂和零部件厂商共同认可，有望下沉至中低端
安卓阵营：全线跟进。其中华为对潜望式结构最为积极，于2019年推出首款搭载潜望式长焦的P30PRO，开启智能手机潜望式镜头发展元年；2020年发布的P40系列中P40PRO和P40PRO+继续搭载潜望式摄像头，推广度进一步提升，且PRO+更是开创性配备多反射潜望式长焦镜头；我们预计华为下一代Mate40系列亦有望搭载潜望式结构摄像头，打造光学亮点。OPPO与VIVO紧随其后，均于2019年推出首款搭载潜望式结构机型，OPPO还在2020年推出了第二款。三星虽落后一年，在2020年才推出首款，但其布局较早，2019年并购CorePhotonics（其为2017MWC上与OPPO合作公布潜望式结构技术的摄像头公司），随后三星电机成功开发了超薄型5倍光学变焦模块，并已在19年5月进入量产；预计在S20Ultra之后，三星Galaxy系列手机亦有望搭载潜望式结构。
小米目前尚未推出搭载潜望式结构机型，但是国家知识产权局2019年7月2日公示了小米一项专利，专利摘要显示“本公开是关于一种摄像头组件及电子设备，所述摄像头组件包括：主镜头和至少一个潜望式辅助镜头”；且小米此前已经向世界知识产权局（WIPO）提交了潜望式镜头专利，专利文件显示该机型采用了弹出式前置摄像头设计，后置竖排四摄，其中顶部为潜望式镜头，这一设计与华为P30PRO和OPPOReno10倍变焦版所采用的方案类似，我们预测小米下一代产品或将搭载潜望式摄像头。
北美客户：对潜望式结构态度尚不明晰。北美客户早在2014年就申请了名为可折叠长焦相机镜头系统的专利，试图解决摄像头凸出的问题，在这组镜头里有可以移动的浮动镜组，通过数分之一毫米的微小浮动来实现变焦，原理与前文提及的华硕ZenFoneZoom类似，但并未有后续进展。
上游厂商对潜望式结构态度：均看好潜望式发展，积极研发致力推动机型下沉，但技术趋势尚存争议。上游包括棱镜模块、镜头、算法和模组在内的供应商普遍看好潜望式结构的发展，认为光学升级趋势源于需求端的爆发，将持续利好行业。其中部分厂商正致力于改进方案、降低成本，以将潜望式结构的机型下沉至中低端；在镜头发展的技术趋势上，虽然采用玻塑混合还是全塑镜头依然有争议，但多数厂商均同时布局。
4、展望未来，搭载潜望式结构手机的出货量乐观看2023年有望突破4亿部
Sigmaintell认为2020年高倍率的潜望摄像头有望下探到2500元左右的机型，预计将会达到1亿颗的出货量，其中华为有望占据半壁江山。随消费者对“拍得清、拍得远”需求的提升，各大手机厂商也将继续挖掘潜望式镜头的能力。中国信通院和旷视科技发布的《2019智能手机影像技术应用观察和趋势分析》指出，未来潜望式摄像头将成为中低端手机的标配，Sigmaintell预计，2023年出货量将突破4亿颗。然而本次新型冠状病毒肺炎疫情波及全球，三星电子主要负责手机研发和生产的龟尾产业园所在地与韩国疫情最严重的地区大邱相邻，曾确诊4例新冠肺炎患者，产线2次停运，或对2020年潜望式摄像头出货量产生一定程度负面影响。关于疫情对厂商出货的影响我们还将持续观察。
潜望式长焦模组的产业链依然包括上游零部件、中游模组封装与下游手机终端三部分，但是各部分均有升级。
（1）从上游零部件来看，潜望式结构的零部件主要包括棱镜模块、镜头、CIS和VCM，在零部件厂中新增了提供棱镜模块的厂商，棱镜模块需对棱镜做进一步工艺处理，且通过与其他组件配合实现光学防抖效果；潜望式结构对透光性要求的提升使镜头厂需要重新设计镜头组合，手机厚度的限制造成镜片也需要进一步加工，且长远来看，镜头将向更高规格的全塑和玻塑混合镜头升级；潜望式长焦镜头的CIS与其他镜头相比没有特殊的要求，且由于尺寸受手机厚度的限制，目前大多使用1300万像素左右的CIS规格。
（2）下游组合而言，由于潜望式结构所需算法的复杂度显著提升，叠加手机厂希望融入自身对场景的理解，以HOVM为代表的部分手机厂从采购第三方算法转向自研算法，料使得专业算法提供商的市场空间短期承压。
（3）中游模组制作来看，含潜望式结构模组的装配公差对一致性要求更高，导致二线模组厂难以突破含潜望式结构模组的进入壁垒。
1、棱镜模块：单块1-3美金增量
棱镜模块是潜望式结构新增部件，棱镜制备与光学防抖提升工艺难度。棱镜模块是潜望式结构相对其他摄像头唯一新增的零部件，棱镜模块由棱镜、安装座、二轴铰链、驱动装置和镜筒组成，其工作原理为将入射光线由进光轴反射到成像光轴，以便光线通过镜头在图像传感器上成像。
棱镜模块的工艺难度体现在：
（1）棱镜制备需做硬化、遮光和切割处理，较传统工艺有差异。首先由于棱镜由玻璃材质构成，质地较脆需做硬化处理，其次棱镜侧面需要设置遮光材料，防止棱镜侧面向潜望式结构外部反射光线使用户从外部通过进光口看到手机内部结构，从而提升用户体验，最后远离进光口的棱角由于不影响进光效果，需做切割处理，因此潜望式结构所需棱镜的制备工艺与传统工艺有差异。
（2）光学防抖需与其他组件配合，提升工艺复杂度。由于在高倍率远距离拍摄的场景下会造成手抖影响的放大，为了实现光学防抖，棱镜还需要其他组件配合，首先需通过粘胶将棱镜固定在安装座上组成转光元件，再配合二轴铰链与驱动装置将转光元件绕X向转动实现在Y向的光学防抖效果，X向的防抖效果亦然，光学防抖效果的增加也使得棱镜模块的工艺复杂度提升。上述工艺的改变使具备棱镜产能的厂商需要重新改造产线方能生产棱镜模块。
中光学有逾六十年的光学冷加工经验，是全球专业的棱镜制造团队之一，月生产各种棱镜、薄膜完工品400余万件，棱镜系列产品中投影显示系统部分全球市场占有率第一，也是华为P30PRO棱镜模块的主供，2018H1棱镜收入占比33.39%，毛利率18.62%；水晶光电亦可量产潜望式结构所需棱镜模块，同时具备生产组合棱镜、微型三棱镜、全反射棱镜和偏振分光棱镜的能力，是华为P30PRO和OPPORENO变焦版棱镜模块的供应商，随产量提升，产品良率正处爬坡期。
中国台湾厂商方面，亚洲光学亦是华为P30PRO棱镜模块的供应商，具备生产高精度单体棱镜、间隙棱镜、楔形棱镜和微型棱镜等多种棱镜产品的能力；韩系厂商方面，Optrontec具备量产潜望式结构所需棱镜模块的能力，其产品供应OPPORENO变焦版和三星S20Ultra。潜在供应商来看，福光股份、欧菲光有望进入棱镜模块市场，2020年3月福光股份表示将投入0.32亿元用于棱镜冷加工项目，目标产能54KK/年，欧菲光也在棱镜方面有所布局。随着棱镜模块供应端的进一步扩大和生产良率的持续提升，叠加更多厂商切入棱镜模块制造产业，我们认为棱镜模块厂商议价能力不高，ASP可能在3年之内下降到1美金。
2、镜头：潜望式长焦镜头单机价值量2美金+
透光性要求提升潜望式长焦镜头研发难度，受限于手机厚度需对镜片进行加工。手机摄像头中除潜望式长焦镜头以外的其他镜头并不受潜望式结构影响，但潜望式长焦镜头的研发难度高于同规格镜头，且需对镜片进行进一步工艺处理。
（1）潜望式结构进光量存在先天不足，需重新设计镜头组合提升透光率。一方面，潜望式结构光学变焦倍数的大幅提升建立在更长焦距的基础之上，因此潜望式结构镜头光圈普遍不大，均介于F/3.0-F/3.5之间，镜头管光圈的缩小造成了进光量的损失；另一方面，进入潜望式结构的光线需要经过棱镜模块的反射，亦造成了进光量的损失。双因素导致潜望式结构在进光量与其他摄像头相比存在先天不足，若在弱光/夜晚环境下进行长焦拍摄，所得图片质量表现更加不佳。为保证成像质量，潜望式结构使用的长焦镜头必须具备更高的透光率，导致镜头设计难度较大，需要镜头厂商重新进行研发投入并设计新的镜头组合。
（2）潜望式结构镜片宽度受手机厚度影响，需对镜片进行进一步的工艺处理。虽然潜望式结构的横置使得其焦长不再受到限制，但是其带来了镜片组宽度受限的问题。为控制潜望式结构镜片组的宽度，一种解决方案是运用D-Cut工艺，在传统镜片上平行割两刀，降低镜片宽度，这种方案被用于OPPORENO变焦版和三星S20Ultra；另一种方案是对镜片组的第一块镜片做裸露处理，使其在镜筒高度方向上裸露于镜筒。
更长远来看，为达到高透光性，潜望式镜头可能朝更高规格全塑方案、或玻塑混合方案升级，技术路径尚存不确定性。华为P30PRO和OPPORENO变焦版搭载的潜望式结构镜头均为5P规格。未来，随手机对光学变焦要求的进一步增加，潜望式结构需要更长的焦距，进光量的损失对镜头透光性的要求进一步加大。
镜头规格的未来发展路径尚存不确定性，全塑镜头研发难度加大：如果选用全塑镜头，由于潜望式结构的长度不受限制，留给镜头的空间相对充足，为提升透光性，全塑镜头将朝6P及以上规格发展，但工艺难度较高，且随着镜片数的增加良率将显著下降；玻塑混合镜头成本偏高or良率偏低：如果采用玻璃混合镜头，由于玻璃镜片的透光率达到99%以上，有利于增强镜头的透光性，然而目前较成熟的模造玻璃工艺采用毫米级注塑工艺，应用在潜望式镜头上的性价比不高，给成本带来挑战，WLG工艺作为纳米级半导体工艺本属于最佳选择，但目前良率还有待突破。因此未来潜望式结构镜头会选用更高难度的全塑镜头还是更高成本的玻塑混合镜头，有待进一步观察。
3、CIS：与其他镜头相比无特殊要求
手机CIS市场集中度较高，2019年手机CIS市场份额CR2达67%，高端CIS市场长期被索尼、三星据，当前潜望式结构CIS供应商多为索尼、三星，但自中美贸易争端以来，手机零部件的国产替代进程进一步加速，目前被韦尔股份收购成为中资厂商的豪威科技已经可量产4款1300万像素的CIS和7款800万像素的CIS，在高端CIS方面，豪威亦已推出2款4800万像素的CIS，其中OV48B已于19Q4量产，目前豪威正凭借新产品打入市场；之前主攻中低端市场的格科微电子也已拥有1款1300万像素的CIS和2款800万像素的CIS，并持续突破高端产品。我们认为潜望式结构工艺的持续改善将使CIS尺寸突破手机厚度的限制，使CIS规格提升，其毛利率和ASP将随规格提升而出现双升。
4、算法：复杂度提升，部分手机厂商转向自研算法
配合潜望式结构所需算法的复杂度提升，重点在提升性能、信息融合能力与场景适应化能力。潜望式结构所需算法复杂度提升主要体现在：
（2）“接力式”变焦方案增加了算法融合难度。由于“接力式”方案需要三颗定焦摄像头的配合，光变范围内的无损变焦和混合光变范围内的变焦均依赖算法裁减，同时相较于传统双摄结构中的直立式长焦镜头，潜望式镜头光学倍率更高，增加了其与广角镜头之间的信息融合难度。
（3）算法还需要增强手机在更多应用领域的场景化适应能力。为提升用户整体体验感，算法开发需要更多地融入对场景的理解，包括高倍光学变焦、背光/弱光场景的成像能力，人脸识别精确度的优化等等。
5、模组：一致性要求更高
含潜望式结构模组的装配公差对一致性要求更高，技术壁垒进一步增加。含潜望式结构模组封装的难度主要体现在零部件复杂程度提升对保持模组一致性的影响上。由于接力式变焦方案至少需要三摄模组，封装过程中涉及CIS、镜头、VCM、棱镜模块等零部件的多次组装，在水平、垂直、纵向三个方向产生偏差值，其中潜望式结构新增的棱镜模块又进一步放大了垂直方向的偏差（以棱镜模块的入射光轴为垂直方向，即v方向），如图所示v方向上棱镜模块偏差率分布的仿真结果明显劣于u方向，上述因素造成的装配公差可能导致拍照画面最清晰位置可能偏离画面中心、四角的清晰度不均匀等后果。
因此，潜望式结构模组的进入壁垒较高。考虑到技术难度的提升，手机厂会优先选择与一线模组厂合作，其具备更好的AA制程性能，能通过采取零部件组装的全局最优策略有效降低模组装配公差，有能力应对一致性方面的挑战；对中低端模组厂而言，二线模组厂在普通三摄模组封装上的良率不足50%，考虑到潜望式结构造成模组封装难度的进一步提升，较低的良率使其没有能力参与竞争。
此外，韩系厂商中三星电机具备量产潜望式模组的能力，是OPPORENO变焦版和三星S20Ultra的供应商，并能将模组厚度控制在5mm。我们认为搭载潜望式结构模组的ASP因规格而异，低端版含潜望式结构模组一般搭载三摄，其中潜望式长焦模组使用5P镜头及较低规格CIS，因此成本料可控制在25美金以内，毛利率将突破单位数达到10%以上，高端版含潜望式结构模组ASP搭载四摄，考虑增加TOF模组可达五摄，其中潜望式长焦模组使用较高规格的镜头且可通过增加更多棱镜模块实现更高规格CIS的配置，其ASP有望达60-70美金，模组毛利率有望阶段性达20%，未来随技术成熟及良率上升，成本有望逐年降低。
6、更长远看，双潜望式、双棱镜、玻塑混合等升级持续
目前来看，潜望式1.0版尚处于渗透初期，渗透率目前约为1-2%。若更长远看，我们认为潜望式结构在现有方案基础上，仍有持续升级的潜在技术方向：
未来可能如何实现更高光变倍数的突破？可能性在于：双潜望式结构，反射镜。光学变焦倍数的提升主要是受焦长的限制从而导致手机无法突破6倍以上的光变。在相机端，2006年柯达发布的V610数码相机注入柯达莱丁娜双镜头技术，采用两只潜望式德国专业施耐德镜头和双CCD技术，实现10倍光学变焦，是有史以来搭载潜望式结构相机实现的最高光学变焦倍率。具体而言，其机身内搭载有两个施耐德镜头，均采用潜望镜式设计，第一只镜头负责38-114mm的焦段，第二只镜头负责130-380mm的焦段，组合之后相当于等效38mm焦距的38-380mm潜望式光学系统，达到10倍光学变焦的效果。通过双潜望式结构组合两种焦段进行变焦可以达到更高的光学变焦倍数。此外，还可以利用反射镜延长单个潜望式长焦镜头的焦距，通过反射镜延长光线在潜望式长焦镜头内的折射路径，提升单个潜望式长焦镜头的焦距。
未来可能如何继续提升成像质量？可能性在于：双棱镜配置，玻塑混合镜头。
通过配置双棱镜可为更高规格CIS留出空间。当前采用的潜望式方案虽然延长了焦距，但由于都是使用单棱镜反射光线，导致CMOS像素传感器的长宽受到手机厚度的限制。P30PRO、RENO变焦版、X30PRO和S20Ultra的潜望式长焦镜头分别为800万、1300万、1300万和4800万像素，四者机身厚度依次为8.41mm、8.8mm、9.3mm和7.8mm（其中S20Ultra摄像头凸出机身比较明显）。如果延续单棱镜的潜望式结构，手机轻薄化的趋势与潜望式长焦镜头CIS规格提升的趋势是互相冲突的。根据华为专利《潜望式镜头和终端设备》：“如右图所示，由于光线经过反射棱镜模组结合变焦镜进行两次反射后射入传感器，使得该传感器的位置相应改变，不需要垂直，因此潜望式镜头的厚度T1不受传感器的宽度T2的限制。
因此，一方面，当为了提高成像质量而增加潜望式镜头中传感器的宽度T2时,可以保证该潜望式镜头的厚度T1不变；另一方面，当该传感器的宽度T2不变时，可以减小该潜望式镜头的厚度T1。”配置双棱镜可能成为未来的趋势，因为双棱镜设置可以降低CIS的宽度对潜望式镜头厚度的限制，在为了提高成像质量而使用更大尺寸CIS时，可以保证手机的轻薄，同时提升了潜望式镜头的成像质量。
通过玻塑混合镜头可以提升透光性。当前玻塑混合的工艺主要有三种：（1）模造工艺，比较成熟，但产品效率不高，产能贡献有限，供应规模化进程慢；（2）球面玻璃工艺，类似于传统玻璃，主要用在数码相机镜片上，工艺更加成熟，产品的性能、品质等稳定；（3）晶圆级工艺，可分为WLO晶圆级和WLG晶圆级。镜头未来发展趋势是延续全塑还是走向玻塑混合，光学厂商尚未探索出一条一致的技术路径，其中亚光和AAC旗帜鲜明地支持玻塑混合（亚光主打模造工艺，AAC发展WLG工艺），认为玻璃镜片在散热、透光性、厚度、色散、解像力等诸多性能上优于塑料镜片；大立光、舜宇则处于观望状态。虽然光学厂商对未来镜头的发展路径尚未统一，但均在潜望式镜头的玻塑混合趋势上达成共识，认为玻璃镜片99%以上的透光率方可满足潜望式镜头光学变焦方案的需求。
智东西认为，潜望式结构解决了手机轻薄化趋势下的光学变倍性能升级问题，目前由安卓端厂商引领，已在高端旗舰机中逐渐渗透。未来，潜望式机型有望从高端下沉至中低端，Sigmaintell乐观看今年可期突破1亿部，2023年更有望进一步渗透至4亿部；若疫情影响持续，则渗透速度可能放缓。在潜望式趋势下，产业链上包括棱镜、镜头、模组等均有望升级。
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原标题：《一文看懂潜望镜头产业，将成安卓机标配，华为只是序章【附下载】|智东西内参》