助力手機(jī)光學(xué)防抖，ROHM推出優(yōu)良鏡頭驅(qū)動(dòng)方案

近年來，智能手機(jī)的賣點(diǎn)越來越多了，從陶瓷外殼，到高速充電，再到無線充電，以及雙攝像頭等新的技術(shù)?？梢钥闯龈骷覐S商都是下了血本的，特別是拍照技能，不用說自動(dòng)對(duì)焦功能了，防抖功能，變焦功能也都陸續(xù)普及了。為此，ROHM公司恨不得把專業(yè)相機(jī)的功能直接到手機(jī)上用，像廣角鏡頭和長(zhǎng)焦鏡頭的切換，長(zhǎng)期來都是專業(yè)相機(jī)的標(biāo)志，而現(xiàn)在最新的手機(jī)里面，已經(jīng)把廣角和長(zhǎng)焦的鏡頭集成到手機(jī)里面，是一個(gè)非常小型化的雙攝像頭。

可是有了長(zhǎng)焦手機(jī)照相就可以高枕無憂了么，10倍光學(xué)變焦，拍遠(yuǎn)景圖像時(shí)抖動(dòng)將會(huì)非常厲害，很難取得完美的圖像，這個(gè)問題是非?，F(xiàn)實(shí)的，你花了錢在鏡頭上面，但是你卻獲得不了好的圖像，所以該怎么解決抖動(dòng)問題呢？一個(gè)方法就是，大像素大鏡頭，但這明顯不適用于現(xiàn)在越來越薄的手機(jī)。另一個(gè)方法就是電子防抖與光學(xué)防抖了。

光學(xué)防抖的工作原理就是光軸補(bǔ)償，利用OIS芯片實(shí)時(shí)控制將鏡頭或是鏡片組推動(dòng)到合適位置以此減小抖動(dòng)幅度，從效果來看，光學(xué)防抖可以等效于快門速度的縮短。而電子防抖則是選取畫面一部分為有效畫面，抖動(dòng)后通過EIS的算法移動(dòng)有效區(qū)域使畫面看起來沒有抖動(dòng)。從原理上就可以看出，電子防抖一般是不需要額外的硬件的，只要你的DSP足夠強(qiáng)大，你的算法足夠好就可以。而光學(xué)防抖一定要配鏡頭驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)，要能夠移動(dòng)這個(gè)鏡頭。還有就是OIS控制的芯片。對(duì)于有效的圖像區(qū)域，光學(xué)防抖是可以追蹤所有的區(qū)域的，但是電子防抖是必然會(huì)損失邊緣的一部分的像素。還有是幀間補(bǔ)償動(dòng)作，電子光抖，必須有兩個(gè)幀以上才能有效，光學(xué)防抖關(guān)鍵在于幀內(nèi)補(bǔ)償，所以電子防抖大多數(shù)是放在錄視頻的時(shí)候用，光學(xué)防抖是動(dòng)態(tài)圖像和靜止圖像都可以用。

光學(xué)防抖攝像頭結(jié)構(gòu)以及鏡頭驅(qū)動(dòng)相關(guān)部件

光學(xué)防抖的一個(gè)關(guān)鍵其實(shí)就是鏡頭驅(qū)動(dòng)芯片，通過控制電流控制馬達(dá)移動(dòng)位置。目前市場(chǎng)主流馬達(dá)為VCM馬達(dá)和壓電馬達(dá)，ROHM已經(jīng)具有大規(guī)模量產(chǎn)實(shí)績(jī)，其余像記憶金屬等新型馬達(dá)ROHM也和有關(guān)廠家配合開發(fā)方案。ROHM金東輝副所長(zhǎng)介紹ROHM具體的鏡頭驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品，大致分兩種。一個(gè)是型號(hào)BU64開頭的AF，08年開始開發(fā)，后面加了一些振鈴補(bǔ)償，主要是為了聚焦更快，以及BDAF，是中置馬達(dá)，可以更省電，這三類都屬于前饋型的馬達(dá)控制。另一種鏡頭驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品是OIS包括繞線型，滾珠型，還有4軸的OIS，屬于反饋型。前饋型是系統(tǒng)檢測(cè)到失焦信號(hào)，是通過圖像的比較知道有沒有失焦，失焦的話直接讓VCM馬達(dá)推動(dòng)鏡頭到一定的位置，這一輪的控制就結(jié)束了。反饋型不一樣，有一個(gè)Servo DSP控制的，首先也是檢測(cè)抖動(dòng)或者是失焦的信號(hào)，經(jīng)過各種運(yùn)算，把VCM推到一定的位置。這個(gè)位置迅速由hall檢測(cè)，反饋到DSP里面，告訴你鏡頭不是已經(jīng)推到了要的位置。如果有一定的誤差的話，會(huì)迅速不停的循環(huán)，只要CPU給這個(gè)系統(tǒng)下了一個(gè)指令，把鏡頭推到某個(gè)位置以后，它就可以完全以這個(gè)4軸DSP來控制。如此可以看出反饋性AF控制的優(yōu)勢(shì)主要為可以迅速降低外部沖擊的影響，迅速移動(dòng)到目標(biāo)位置。

ROHM半導(dǎo)體（上海）有限公司設(shè)計(jì)中心副所長(zhǎng)金東輝

ROHM鏡頭驅(qū)動(dòng)具備非常完整的開發(fā)和支持體系，對(duì)于鏡頭的組裝、調(diào)試等各種問題都可以全面支持。新研發(fā)的快速聚焦算法Feeback AF Driver可以跟算法配合使用溫度漂移，線性度補(bǔ)償。正是因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn)，ROHM的OIS驅(qū)動(dòng)到2015年為止，已經(jīng)累計(jì)出貨超過了10億片。預(yù)計(jì)2017年鏡頭驅(qū)動(dòng)芯片將達(dá)到近14億片的出貨量。希望這大量的出貨量可以支持光學(xué)防抖技術(shù)盡快從高端手機(jī)慢慢普及到全線手機(jī)。

ROHM株式會(huì)社馬達(dá)控制LSI商品開發(fā)部數(shù)字控制開發(fā)課顧問關(guān)本芳宏