华为的屏下摄像技术有何高明之处？

华为该项发明的屏下摄像头技术，通过柔性屏和半透镜的结合使用，使得在柔性屏上第二显示区域的部分通过半透镜的反射后可以与第一显示区域的部分形成完整的显示图像，从而使得用户观察到的电子设备为全面屏显示。

据估计，华为 Mate 40 将会在今年下半年如约而至，而华为 Mate40 Pro 依旧会是上一代 Mate 30 Pro 类似的大曲率瀑布屏设计，手感和外观依然震撼，同时有消息称华为将搭载维信诺推出首款可量产屏下摄像头技术。

随着网络技术的迅速发展，高屏占比的终端设备比如手机成为目前智能终端发展的一个必然趋势，但是手机等终端设备正面设置的听筒开孔、前置摄像头、距离和光线传感器等部件均会占据终端设备正面的一部分区域，从而降低了终端设备的屏占比大小。

现有技术中，为了增加屏占比，将前置摄像头部件等摄像模组设置成升降式，使用前置拍照功能时，前置摄像头自动升起完成前置拍照，当不用的时候隐藏在终端设备的内部，从而实现增加手机设备屏占比的目的。

然而，这样的摄像模组的升降需要将机械结构与电子控制相结合，其结构较为复杂且摄像模组的升降过程不仅需要响应时间，而且容易损坏，存在用户体验差的问题。

为此，华为在19年7月17日申请了一项名为“电子设备”的发明专利（申请号：201910645757.9），申请人为华为技术有限公司。

根据目前该专利公开的资料，让我们一起来看看华为的这项屏下摄像头技术吧。

如上图，为现有技术中常采用的升降结构的前置摄像头示意图，利用移动组件的思路，将手机的前置摄像头做成升降式，即在不使用前置拍照功能时，将前置摄像头隐藏在手机里面，将需要使用前置拍照功能时，前置摄像头会自动升起完成前置拍照，通过这种技术可以做成屏占比高达91.24％的零界全面屏手机。

这种前置摄像头的实现原理为：通过微型步进马达、独立驱动IC以及与精密控制算法的配合，精准控制前置摄像头机械部件的升降行程。其中，负责机械传动的硬件装置由步进马达、减速箱和传动丝杆三部分组成。前置摄像头的每一次升降，都依靠步进马达的扭转产生力量，通过精密减速箱放大扭矩，带动丝杆转动，以提供足够的传动力量，从而带动前置摄像头完成升起和降落回收的动作。

此外，还有技术采用如上图所示的升降结构摄像模组，为了提高手机的屏占比，采用双轨潜望结构，即全隐藏式3D摄像头，将3D结构的光元器件、前置摄像头、听筒以及后置双摄等众多元器件，全部隐藏在双轨潜望结构内部，在使用过程中，拿起手机就会自动升起，在手机解锁之后自动回收。

但是，这种前置摄像头设计需要将机械结构与电子控制结合，不仅结构复杂，并且机械结构在伸缩过程需要响应时间，容易损坏。此外，弹出式摄像头的防尘防水能力相对薄弱，且弹出式摄像头本身体积较大，加之所需电机等结构占用了过多机身空间等，致使现有的智能手机比较笨重，降低了用户的使用体验。

如上图，为该专利中发明的智能手机的部分结构示意图，透明盖板42被手机外壳41包裹设置，显示屏43设置在该透明盖板和手机外壳之间。显示屏包括：与盖板贴合的第一显示区域431和与该第一显示区域所在平面具有一夹角的第二显示区域432，第二显示区域中远离第一显示区域的一端设置有光信号传感器44，光学组件45设置在光信号传感器与透明盖板之间。

通俗来讲，这种智能手机通过两个显示区域的显示屏+光学组件的原理来实现。其中，由于显示屏的第一显示区域与透明盖板直接贴合，因而该第一显示区域显示的部分可以直接透过透明盖板呈现出来；而由于显示屏的第二显示区域与光学组件贴合，因而，该第二显示区域显示的部分经过光学组件的投射和该透明盖板透射后呈现出来。

光学组件除了可以调整第一显示图像对应第二部分的光路外，还可以为外界环境光即光路提供通路功能，以满足透明盖板下的摄像组件、人脸识别组件以及传感器等光信号传感器的成像需求。

如上图，为这种光学控制膜的原理示意图，光波控制膜可以为纳米压印的微棱镜结构，其类似于规则的锯齿结构，其作用主要是用于光线收聚。此外，光学控制膜还可以为光纤准直结构，也可以将光纤中出射的发射光经准直后变成发散角极小的近似平行光束或者将平行光束汇聚进入光纤，以此来提升光学控制膜的耦合效率。

如上图，为这种显示屏、半透镜以及光信号传感器位置的斜视图，显示屏选用柔性AMOLED显示屏，第一显示区域用于显示第一显示图像的部分，第二显示区域用于显示第一显示图像的部分，半透镜作为光学组件来对于光线进行调整。

以上就是华为发明的屏下摄像头技术，通过柔性屏和半透镜的结合使用，使得在柔性屏上第二显示区域的部分通过半透镜的反射后可以与第一显示区域的部分形成完整的显示图像，从而使得用户观察到的电子设备为全面屏显示。在实现屏下拍摄的同时，也降低了电子设备的结构复杂度和损坏的概率，大大提高了电子设备的使用寿命以及用户体验。