算法及控制器性能突破為光學(xué)防抖的關(guān)鍵

　　圖5 防手抖穩(wěn)定率定義圖

　　OISOFF_S代表當(dāng)光學(xué)防抖系統(tǒng)關(guān)閉且使用相機(jī)時(shí)，手產(chǎn)生抖動(dòng)時(shí)所拍攝的影像像素(垂直高度);OISON_S代表當(dāng)光學(xué)防抖系統(tǒng)開(kāi)啟，且手抖動(dòng)產(chǎn)生時(shí)所拍攝的影像像素(垂直高度);OISOFF_NS代表當(dāng)光學(xué)防抖系統(tǒng)關(guān)閉，且無(wú)手抖動(dòng)產(chǎn)生時(shí)，即為OIS系統(tǒng)靜止時(shí)拍攝的影像像素(垂直高度)。工研院南分院開(kāi)發(fā)的適應(yīng)性光學(xué)防抖系統(tǒng)已可達(dá)市售四級(jí)防手抖效能。

　　隨著MEMS慣性傳感器與手機(jī)相機(jī)模塊新設(shè)計(jì)微型相機(jī)模塊的發(fā)展，智能手機(jī)的動(dòng)作感應(yīng)與防手抖技術(shù)已日益重要。目前市面上微型相機(jī)模塊多以音圈馬達(dá)為主要致動(dòng)器，隨著智能手機(jī)與慣性傳感器的技術(shù)發(fā)展，未來(lái)光學(xué)防抖技術(shù)將逐漸受到重視，將是市售高階智能手機(jī)的功能之一。

　　慣性傳感/防手抖成標(biāo)準(zhǔn)配備 手機(jī)附加價(jià)值可望大幅提升

　　工研院南分院多年來(lái)投入慣性導(dǎo)航與光學(xué)防抖相機(jī)的技術(shù)開(kāi)發(fā)，在手機(jī)慣性傳感與光學(xué)防抖系統(tǒng)皆有豐富的經(jīng)驗(yàn)，文中介紹之光學(xué)防抖系統(tǒng)便是研發(fā)成果，該成果已成功技轉(zhuǎn)多家廠商。市場(chǎng)也預(yù)估手機(jī)相機(jī)模塊新設(shè)計(jì)與MEMS慣性組件在消費(fèi)性電子應(yīng)用市場(chǎng)的刺激下，將帶動(dòng)整合型MEMS慣性傳感器出貨量巨幅增長(zhǎng)，促進(jìn)光學(xué)防抖技術(shù)的發(fā)展;未來(lái)，6軸慣性傳感組件(包括加速度計(jì)與陀螺儀)與光學(xué)防抖功能將成為高階智能手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配備，大幅提高智能手機(jī)的附加價(jià)值，也是未來(lái)主導(dǎo)市場(chǎng)產(chǎn)品的重要因素，對(duì)慣性組件與微型相機(jī)模塊廠商而言是相當(dāng)重要的產(chǎn)品發(fā)展方向。

　　近年來(lái)，智能手機(jī)市場(chǎng)因蘋(píng)果(Apple)、三星(Samsung)、宏達(dá)電(HTC)等品牌產(chǎn)品的熱銷(xiāo)，相關(guān)應(yīng)用也愈加成熟與多元化。據(jù)市調(diào)機(jī)構(gòu)國(guó)際數(shù)據(jù)信息(IDC)的報(bào)告指出，智能手機(jī)市場(chǎng)在2010年開(kāi)始呈現(xiàn)爆炸性增長(zhǎng)，預(yù)測(cè)在2017年可達(dá)到十五億支以上(圖1)。與此同時(shí)，智能手機(jī)搭載的微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)慣性傳感組件，以及高像素微型相機(jī)模塊(Compact Camera Module, CCM)，也已成為目前高端手機(jī)標(biāo)準(zhǔn)配備，未來(lái)動(dòng)作感應(yīng)與光學(xué)防抖技術(shù)，將可大幅提升產(chǎn)品的功能與附加價(jià)值。

　　圖6 2012~2017年智能手機(jī)出貨量分析

　　MEMS組件/照相模塊相輔相成 防手抖功能更成熟

　　市面上智能手機(jī)多數(shù)已搭載MEMS動(dòng)作感應(yīng)組件，包括加速度計(jì)、陀螺儀(慣性組件)及磁力計(jì)等，因其符合移動(dòng)設(shè)備追求的低耗電、重量輕、體積小等設(shè)計(jì)趨勢(shì)，目前已被廣泛使用于消費(fèi)電子產(chǎn)品中，其中包括計(jì)步器、智能手機(jī)與平板計(jì)算機(jī)等3C產(chǎn)品。根據(jù)市調(diào)機(jī)構(gòu)IHS iSuppli所做的市場(chǎng)調(diào)查，智能手持設(shè)備(包括智能手機(jī)、平板計(jì)算機(jī))的MEMS動(dòng)作感應(yīng)組件市場(chǎng)，2013年實(shí)際收益約15億美元，比起2012年增長(zhǎng)了12%，預(yù)期2016年可達(dá)到22億1,000萬(wàn)美元(圖2)。市場(chǎng)調(diào)查結(jié)果說(shuō)明智能手機(jī)配置MEMS慣性組件已是必然的趨勢(shì)。

　　圖7 2011~2016年智能手持設(shè)備MEMS動(dòng)作感應(yīng)組件收益分析

　　智能手機(jī)除了搭載MEMS慣性傳感組件外，也搭載微型相機(jī)模塊，根據(jù)IC Insights調(diào)查與統(tǒng)計(jì)，全球相機(jī)模塊總出貨量預(yù)估將從2011年的二十五億套，增加至2016年的六十億套。2012年全球數(shù)字相機(jī)與影像系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模為555億美元，預(yù)測(cè)在2016年其總產(chǎn)值將達(dá)到778億美元，其中，手機(jī)相機(jī)模塊的部分占據(jù)30%(圖3)，其比例逐漸攀升，且有取代一般數(shù)碼相機(jī)產(chǎn)品的趨勢(shì);IC Insights同時(shí)也預(yù)測(cè)，智能手持設(shè)備搭載的微型相機(jī)模塊在2013~2019年間，將以21.9%的速度增長(zhǎng)。從智能手機(jī)多媒體功能的需求增長(zhǎng)、使用者習(xí)慣的改變，以及市場(chǎng)調(diào)查分析結(jié)果左證，智能手機(jī)已逐漸取代數(shù)碼相機(jī)。市面上高端智能手機(jī)已開(kāi)始結(jié)合微型相機(jī)模塊與動(dòng)作感應(yīng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)光學(xué)防手抖(Optical Image Stabilization, OIS)，用以改善手機(jī)照相質(zhì)量?？深A(yù)期未來(lái)智能手機(jī)市占率將由手機(jī)照相模塊新設(shè)計(jì)與光學(xué)防抖技術(shù)所影響。

　　圖8 2016年數(shù)字相機(jī)系統(tǒng)銷(xiāo)售額預(yù)測(cè)