助力手機光學(xué)防抖，ROHM推出優(yōu)良鏡頭驅動(dòng)方案

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

可是有了長(cháng)焦手機照相就可以高枕無(wú)憂(yōu)了么，10倍光學(xué)變焦，拍遠景圖像時(shí)抖動(dòng)將會(huì )非常厲害，很難取得完美的圖像，這個(gè)問(wèn)題是非?，F實(shí)的，你花了錢(qián)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(wèn)題呢？一個(gè)方法就是，大像素大鏡頭，但這明顯不適用于現在越來(lái)越薄的手機。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(lái)看，光學(xué)防抖可以等效于快門(mén)速度的縮短。而電子防抖則是選取畫(huà)面一部分為有效畫(huà)面，抖動(dòng)后通過(guò)EIS的算法移動(dòng)有效區域使畫(huà)面看起來(lái)沒(méi)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足夠強大，你的算法足夠好就可以。而光學(xué)防抖一定要配鏡頭驅動(dòng)的馬達，要能夠移動(dòng)這個(gè)鏡頭。還有就是OIS控制的芯片。對于有效的圖像區域，光學(xué)防抖是可以追蹤所有的區域的，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)鍵在于幀內補償，所以電子防抖大多數是放在錄視頻的時(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)防抖攝像頭結構以及鏡頭驅動(dòng)相關(guān)部件

光學(xué)防抖的一個(gè)關(guān)鍵其實(shí)就是鏡頭驅動(dòng)芯片，通過(guò)控制電流控制馬達移動(dòng)位置。目前市場(chǎng)主流馬達為VCM馬達和壓電馬達，ROHM已經(jīng)具有大規模量產(chǎn)實(shí)績(jì)，其余像記憶金屬等新型馬達ROHM也和有關(guān)廠(chǎng)家配合開(kāi)發(fā)方案。ROHM金東輝副所長(cháng)介紹ROHM具體的鏡頭驅動(dòng)產(chǎn)品，大致分兩種。一個(gè)是型號BU64開(kāi)頭的AF，08年開(kāi)始開(kāi)發(fā)，后面加了一些振鈴補償，主要是為了聚焦更快，以及BDAF，是中置馬達，可以更省電，這三類(lèi)都屬于前饋型的馬達控制。另一種鏡頭驅動(dòng)產(chǎn)品是OIS包括繞線(xiàn)型，滾珠型，還有4軸的OIS，屬于反饋型。前饋型是系統檢測到失焦信號，是通過(guò)圖像的比較知道有沒(méi)有失焦，失焦的話(huà)直接讓VCM馬達推動(dòng)鏡頭到一定的位置，這一輪的控制就結束了。反饋型不一樣，有一個(gè)Servo DSP控制的，首先也是檢測抖動(dòng)或者是失焦的信號，經(jīng)過(guò)各種運算，把VCM推到一定的位置。這個(gè)位置迅速由hall檢測，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(huà)，會(huì )迅速不停的循環(huán)，只要CPU給這個(gè)系統下了一個(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(lái)控制。如此可以看出反饋性AF控制的優(yōu)勢主要為可以迅速降低外部沖擊的影響，迅速移動(dòng)到目標位置。

ROHM半導體（上海）有限公司設計中心副所長(cháng)金東輝

ROHM鏡頭驅動(dòng)具備非常完整的開(kāi)發(fā)和支持體系，對于鏡頭的組裝、調試等各種問(wèn)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(xiàn)性度補償。正是因為這些優(yōu)點(diǎn)，ROHM的OIS驅動(dòng)到2015年為止，已經(jīng)累計出貨超過(guò)了10億片。預計2017年鏡頭驅動(dòng)芯片將達到近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)盡快從高端手機慢慢普及到全線(xiàn)手機。

ROHM株式會(huì )社馬達控制LSI商品開(kāi)發(fā)部數字控制開(kāi)發(fā)課顧問(wèn)關(guān)本芳宏