通過對促動器的精確控制,為智能手機提供優質拍攝效果的防抖功能
通過陀螺儀傳感器檢測鏡頭模組所處的姿態并對其進行防抖補償
據統計,現今全球每年智能手機的出貨量達到14億臺。現在市面的智能手機幾乎每臺都自帶拍攝功能,用手機拍照已成了男女老少生活中不可缺少的樂趣之一。過去,即便是使用專業攝影器材拍攝,攝影師也會細心留意,以防抖動影響拍攝效果。而現在,一臺小小的智能手機上都自帶強大的防抖功能,即便是單手操作也能隨意拍出穩定、清晰的照片和影像。
日本電產三協推出的“TiltAC”——一款采用陀螺儀傳感器與抖動補償功能連動技術的產品,因其可支持鏡頭和圖像傳感器獲得讓人滿意的成像效果而備受各大智能手機廠商的關注。
迄今為止,各類防抖技術在數碼相機、攝像機等產品中得到了廣泛應用。在單反相機等產品中,根據鏡頭或圖像傳感器的抖動方向及位移量加以補償,起到糾正光軸偏移效果的OIS(Optical Image Stabilizer光學圖像穩定器)技術長期占據主導地位。而在智能手機中,通過數字化方式對圖像中的某個特定部分進行防抖補償處理的EIS(Electronic Image Stabilizer電子圖像穩定器)技術得到了迅速普及。即便如此,上述技術仍無法從根本上解決因抖動造成的圖像模糊的問題。OIS技術因其防抖補償功能可能會加大鏡頭和圖像傳感器之間的位置偏差,導致照片或影像的邊框部分出現歪斜;而EIS技術因圖像傳感器本身無法支持極大有效像素,從而影響成像效果。
TiltAC將鏡頭及圖像傳感器等所有零部件打包制成一套可動式的成像組件,通過對促動器的精確控制使陀螺儀傳感器保持水平,并使成像組件始終保持正對被攝物體的狀態。該技術可支持圖像傳感器發揮其性能,提高邊框部分的成像效果,為所有用戶帶來簡便的操作與讓人滿意的拍攝效果。
即使在大角度、高頻率傾斜、抖動狀態下,搭載TiltAC的相機也能拍出極佳效果。
除了提高拍攝效果外,在大角度防抖補償技術方面,TiltAC也處于大幅領先地位。在實際應用中,OIS技術的防抖補償范圍在±1度左右,而TiltAC可補償±6度范圍內大角度抖動造成的成像組件的偏移。即使在奔跑的狀態下,也能拍出穩定、清晰的圖像和影像,大大擺脫了拍攝環境條件的限制。
日本電產三協在防抖補償技術上獲得的創新與突破離不開其自身在精密伺服電機——VCM(Voice Coil Motor音圈電機)技術方面的積累。音圈電機是一種將通電線圈放入磁場后,通電線圈作直線往復運動的單相電機。早在翻蓋手機風靡全球的那個時代起,日本電產三協就開始為各大手機廠配套生產搭載音圈電機的自動對焦部件。該公司充分發揮自身在音圈電機產品上積累的微小精密加工技術,自2011年起正式進軍防抖補償這一全新的產品市場。
同其他防抖補償技術相比,TiltAC的確有其獨到的領先優勢,但要想在競爭極其激烈的智能手機行業中立于不敗之地,除了產品的品質之外還有其他諸多技術難題有待解決。例如,為了配合智能手機小型化、超薄化的產品要求,我們要盡可能地縮小包括成像組件在內的防抖補償部件的體積。但隨之而來的問題是,一旦采用更小體積的電磁線圈的話,在確保防抖補償部件正常工作的前提下又會出現耗電量過高的問題。我們必須拿出一套兩全其美的解決方案,才能在防抖補償產品領域繼續生存下去。除此之外,為確保防抖補償部件在高空跌落、粗暴使用等嚴酷條件下也能正常工作,我們還對產品的外殼及焊錫等材料進行了嚴格刪選和技術驗證,確保每一套產品都能順利通過150cm高處30次及10cm高處數萬次的跌落試驗,以滿足客戶對該產品防震抗摔、經久耐用的產品要求。
TiltAC的構造。使用彈簧、軸承使鏡頭與圖像傳感器組成的成像組件脫離固定支架獨立懸浮。當固定支架發生抖動、傾斜,可通過固定支架上的線圈使可動部的成像組件保持靜止不動。
除了當前推出的這款對垂直及水平兩個方向上的旋轉進行防抖補償的TiltAC之外,日本電產三協也在開發一款對入射光線的旋轉也能進行防抖補償的三軸防抖補償新產品。另外,對于長焦鏡頭中的防抖補償功能來說,當前常見的方法就是使用三棱鏡使入射光線發生90度折射后射入圖像傳感器,以此解決了在鏡頭狹小的空間內獲得更大的變焦。為了讓長焦鏡頭也能拍出清晰、穩定的畫質效果,日本電產三協還在開發一款可搭載內置三棱鏡成像組件的TiltAC。與普通鏡頭相比,長焦鏡頭對防抖補償功能的要求更高。讓我們翹首以待改款新產品的早日問世。
今后,在機器人產業領域中,為了讓機器人做出各種更加靈活精準的動作,廣大客戶對“精準視野”的需求將持續擴大。另外,除了為相機鏡頭提供防抖補償產品外,日本電產三協還計劃研制搭載激光組件的防抖補償產品。該產品可用于汽車上的車距傳感器,內部的激光組件可以更加精準地偵測與前車之間的距離,或將成為未來支持自動駕駛技術發展必不可缺的核心零部件。
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