透鏡驅(qū)動器AD9822用于改進高分辨率照相模塊的性

引言
您可能知道您的照相手機內(nèi)有照相模塊；但是它可能已經(jīng)過時或者它并不是很昂貴，但它能夠拍照。如果您拍攝某位正在犯罪的人，但最終獲得的是模糊的圖像——不論是由于分辨率不夠、聚焦差或者曝光過程中的抖動——這種照片無法被法庭采用。但通常來說這種照相模塊的分辨率和性能改進很快。在2000年三星公司發(fā)布了SCH-V200，這是一款30萬像素的照相手機。在2003年NTT DoCoMo公司發(fā)布了1.3-MP P505iS，這是首款自動聚焦130萬像素照相手機。去年索尼愛立信公司發(fā)布了2-MP K750i，這是多數(shù)人認可的首款自動聚焦的200萬像素真正照相手機。在2006年三星公司發(fā)布了SCH-B600，這是一款1000萬像素的照相手機!

圖1. 到2008年照相手機和透鏡驅(qū)動器市場預(yù)測

上述許多功能中的一個關(guān)鍵要素是能夠迅速地移動透鏡以達到最佳聚焦。透鏡驅(qū)動器能夠響應(yīng)數(shù)字控制信號提供適當移動透鏡的功率驅(qū)動能力。下面我們將討論透鏡驅(qū)動器的作用，介紹兩種有用的新產(chǎn)品，以及對市場中未來透鏡驅(qū)動器的考慮。

圖2示出數(shù)碼相機（DSC）¹的通用框圖或信號鏈。經(jīng)過透鏡投射到CMOS或CCD（電源耦合器件）傳感器的圖像經(jīng)過掃描并且施加到模擬前端（AFE）²處理器³，AFE放大和調(diào)理原始視頻信號并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。例如，AD9822⁴是一款適合CCD圖像處理應(yīng)用的完整的14 bit模擬信號處理器，它的三通道體系結(jié)構(gòu)適合對彩色CCD陣列三路輸出進行采樣和調(diào)理。一旦圖像被轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式，就可對它編輯、下載或存儲和進一步處理以便適合照相機操作，例如γ校正、對閃光燈的靈敏度調(diào)整以及用于聚焦的透鏡驅(qū)動。除了這些基本的功能單元，其它的傳感器可測量透鏡位置、光強、溫度、加速度和角速度（這些最終會影響圖像的穩(wěn)定性）——并且電機和執(zhí)行機構(gòu)能夠控制快門、中性濾光片（NDF）、光圈和透鏡蓋。

照相手機與DSC
照相手機是當今世界增長最快的消費類市場并且在今后幾年仍會持續(xù)增長。這些模塊的尺寸和成本非常重要，但此外，用戶對真正照相機的性能要求越來越嚴格。事實上，新的照相手機和DSC之間的性能會聚幾年前就已經(jīng)出現(xiàn)。

高分辨率DSC很容易以低成本提供，但是它的技術(shù)不能直接移植到手機上。為什么？它們的要求相當不同。DSC的首要和最重要的功能是照相——而手機的主要功能是打電話。內(nèi)部包含的照相模塊是附加功能之一，但它不能大幅度地增加成本——或增大手機的體積。此外，對照相模塊有幾項功耗限制：大幅度減少通話時間的照相模塊從來都不會成功。

透鏡驅(qū)動器
透鏡驅(qū)動器控制執(zhí)行機構(gòu)，它可前后移動透鏡組以調(diào)整分辨率通常大于兩百萬象素的照相手機的聚焦和（或）放大倍率。

圖2. DSC信號鏈

較低分辨率的相機通常不需要自動聚焦，因此它們不需要透鏡驅(qū)動器。除了自動聚焦外，一些較高分辨率的相機會使用透鏡驅(qū)動器定位透鏡用于使圖像穩(wěn)定性。圖3示出透鏡驅(qū)動器和其大部分可能的輸入和輸出。

圖3. 透鏡驅(qū)動器大部分可能的輸入輸出

通常，DSC使用數(shù)字步進電機作為執(zhí)行機構(gòu)；步進電機具有魯棒性，容易驅(qū)動的特性，所以可用來驅(qū)動自動聚焦（AF）和縮放透鏡