最近一些智能手機都配備了以優異放大能力為特色的變焦照相功能,能從地面拍攝滿月,照片上連環形山都很清晰。但是,在夜晚使用變焦功能拍攝時,照片為什么不會出現因機身抖動而導致的模糊呢?秘密就在于“光學圖像穩定功能”(OIS, Optical Image Stabilization)中采用的“相機模塊用鏡頭致動器”(CMA, Camera Module Actuator)。  隨著相機鏡頭的功能越來越強大,圖像穩定也比以往更加重要 智能手機相機每年都在發展進化,有些型號拍攝出的照片甚至可以像使用單獨的數碼相機拍攝的照片一樣清晰漂亮。 推動相機功能向前發展的因素之一是多鏡頭設置。越來越多的智能手機配備2個、3個,甚至4個鏡頭,它們分別被稱為雙攝、三攝或四攝相機。由于可以使用品質特征各不相同的鏡頭,因此使得攝影表達方式具備了更加寬廣的范圍。這些方式之一就是高品質變焦攝影。相機如果配備一個以上的鏡頭,并且這些鏡頭的焦距和視場各不相同,就可以拉近并放大被攝主體,而畫質因此受到的影響則比較小。這是由于這樣的相機使用光學變焦,而不是數碼變焦,數碼變焦只是放大所拍攝圖像的局部。帶有光學變焦功能的智能手機相機已經變得非常普及了。 最近,越來越多的智能手機型號以擁有數十倍放大能力的高倍率變焦相機為特色,甚至可以從地面拍到月亮上環形山的清晰畫面。但是,這類攝影容易出現因相機抖動而導致的畫質模糊。變焦攝影(即,使用長焦距拍攝的照片)會將被攝主體放大,這樣也就會放大機身抖動的效果。暗光環境(例如在晚上)拍攝通常要求快門速度較慢,這樣也會發生機身抖動。更加不利的是,智能手機有結構性弱點,因為與常規數碼相機相比,它們的外形更容易導致出現機身抖動。而且,由于較高的圖像分辨率會讓模糊的現象看上去更加明顯,因此減少機身抖動已經成為了智能手機相機面臨的一項重大挑戰。 鏡頭致動器解決方案——基于在智能手機相機上加入可糾正機身抖動的OIS產品 解決這個問題的方案就是“光學圖像穩定功能”(OIS)中采用的“相機模塊用鏡頭致動器”(CMA)。CMA可通過致動器來糾正變焦攝影時的機身抖動,致動器會移動鏡頭位置來抵消抖動導致的意外移動。開發該產品的TDK Taiwan Corporation部門總監胡朝彰解釋了這項技術。 “當圖像傳感器所識別出的光源位置在拍攝開始和拍攝結束之間如果出現了移動,就說明發生了機身抖動。OIS會對這樣的移動進行補償。TDK從智能手機相機的早期階段開始就一直在研究OIS。例如,使用懸線作為OIS的支持組件,是目前業界一種常見做法,但我們是率先在開發中采用這種方法的公司之一。采用這種方法后,操作更為順暢,對OIS的控制效果也更好,進而導致圖像穩定性得以提升。” TDK的OIS通過一套沿著三個(x-、y-和z-)軸驅動的系統實現了強大的圖像穩定性,并且已被世界各地的智能手機采用。由于智能手機相機以不斷提升的圖像分辨率為特色,鏡頭光圈已經變得越來越大,因此需要有驅動力更強的OIS致動器。為了解決這個問題,TDK已經采用了厚度低至 25μm的形狀記憶合金(SMA),通過封裝成小容器尺寸,讓一批產品擁有了某種程度上堪稱業界最強的驅動力。 TDK也是全球率先開發OIS系統的廠商之一,該系統支持多至數十倍放大倍率的高倍率變焦相機。實現這種支持的方式是:將OIS產品組合起來,這些產品既移動棱鏡,也移動鏡頭,從而達到糾正機身抖動的效果。棱鏡致動器OIS和鏡頭致動器OIS裝配在一個12×17.6×5.6毫米的小空間中。 “我們的設計技術綜合利用了多年來積累的致動器方面專有的模擬和制造技術,憑借這些技術,我們已經成功地將棱鏡致動器這樣非常具有挑戰性的產品以及組合產品變成了現實。我們之所以能夠在開發這些技術方面保持領先,是因為智能手機廠商們認可TDK以往的業績記錄,并且很早就與我們合作開展變焦鏡頭OIS方面的研究。”胡這樣說。 在以數十倍放大為特色的變焦相機中,棱鏡致動器OIS與鏡頭致動器OIS結合使用,以糾正光路的偏差。 關于智能手機相機未來的前景,胡這樣說,“我們期望看到連續變焦需求的增長,這種功能可以讓你能夠從廣角過渡到遠攝,就像使用數碼相機一樣。我們的目標是創造出可以在那種情況下糾正機身抖動的OIS。另外,AR功能預計會隨著智能手機相機的發展進入實際使用階段,我們也期望在這方面能夠應用我們的自動對焦CMA,在打造全新的、更加便利的世界的過程中,繼續成為開拓者。” 查詢進一步信息,請訪問官方網站 http://www.jp.tdk.com/zh/featured_stories/entry_018.html。(Robin Zhang,張底剪報)
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