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影像穩(wěn)定方法比較暨安森美半導(dǎo)體光學(xué)影像穩(wěn)定方案

作者: 時(shí)間:2014-01-10 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


OIS通常還集成了一個(gè)開(kāi)環(huán)或閉環(huán)的自動(dòng)對(duì)焦設(shè)計(jì)。開(kāi)環(huán)自動(dòng)對(duì)焦使用彈簧來(lái)提供抗拒鏡頭的拉伸力,要求持續(xù)的功率來(lái)抗拒鏡頭拉伸力,使其保持位置。而通過(guò)使用閉環(huán)自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng),您無(wú)需彈簧及持續(xù)的功率來(lái)維持自動(dòng)對(duì)焦的鏡頭位置。由于知道了位置,故只需較少的功率來(lái)維持應(yīng)用的對(duì)焦。在閉環(huán)自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)中,微距(macro)模式下所需的相關(guān)功率不比無(wú)限遠(yuǎn)(infinity)的多。這對(duì)每個(gè)系統(tǒng)要求的穩(wěn)定時(shí)間也有顯著影響。因?yàn)榈湫烷_(kāi)環(huán)自動(dòng)對(duì)焦要花時(shí)間來(lái)穩(wěn)定下來(lái),然后得繼續(xù)重新調(diào)校。時(shí)間取決于使用的算法,但通常開(kāi)環(huán)型自動(dòng)對(duì)焦要花點(diǎn)時(shí)間來(lái)穩(wěn)定下來(lái)。閉環(huán)自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)使用位置傳感器來(lái)確定鏡頭位置,能夠加快穩(wěn)定時(shí)間以完成對(duì)焦。

半導(dǎo)體的強(qiáng)固及高能效光學(xué)方案

半導(dǎo)體開(kāi)發(fā)出一種結(jié)合這些可能選擇之最佳特性的方案,即LC8981xx系列光學(xué)控制器及驅(qū)動(dòng)器,包括LC898111、LC898119及LC898122等。其中,LC898111AXB-MH是半導(dǎo)體新推出的一款OIS方案,是目前業(yè)界最高精度的光學(xué)控制器及驅(qū)動(dòng)器,用于智能手機(jī)相機(jī)模塊等應(yīng)用。LC898111AXB-MH以緊湊尺寸(2.57 x 3.22 x 0.69 mm)提供領(lǐng)先業(yè)界的精度和低能耗工作。LC8981119尺寸則進(jìn)一步減小至2.0mm X 2.0mm X 0.675mm,且提供極低能耗,現(xiàn)已提供樣品。LC898122進(jìn)一步集成閉環(huán)自動(dòng)對(duì)焦,提供功能更強(qiáng)大的方案。

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圖3. 安森美半導(dǎo)體LC8981xx系列光學(xué)影像穩(wěn)定控制及驅(qū)動(dòng)器工作示意圖

圖3顯示的是安森美半導(dǎo)體LC8981xx系列的工作示意圖。在初始化時(shí),這系列方案會(huì)使鏡頭處在中心位置。陀螺儀傳感器會(huì)檢測(cè)由手抖動(dòng)導(dǎo)致的角速率擾動(dòng),而OIS控制器會(huì)補(bǔ)償不穩(wěn)定,方法是將角速率轉(zhuǎn)換為移動(dòng)距離(travel distance)并作為參考信號(hào),而控制器在致動(dòng)器的輔助下移動(dòng)鏡頭,并使用霍耳傳感器來(lái)檢測(cè)移動(dòng)距離以提供反饋。

以LC898111AXB-MH為例,這新器件結(jié)合了在智能手機(jī)相機(jī)模塊中處理OIS所需的控制器及驅(qū)動(dòng)器功能。顯著提升的快門速度使曝光補(bǔ)償遠(yuǎn)優(yōu)于競(jìng)爭(zhēng)的OIS方案。因此,它能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)相機(jī)畫面抖動(dòng)的精密抑制控制。此外,它還能夠用于實(shí)現(xiàn)邊走邊拍情況下不可或缺的左右及上下調(diào)整功能。這IC集成的脈寬調(diào)制(PWM)驅(qū)動(dòng)器的輸出降低了能耗,并減輕噪聲對(duì)影像品質(zhì)的影響。這高集成度、已預(yù)編程IC使工程師能夠?qū)⑾到y(tǒng)設(shè)計(jì)中所需的外部元件數(shù)量減至最少,因而降低總能耗及減少占用的電路板面積。

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圖4. LC898111AXB-MH框圖

LC898111AXB-MH內(nèi)置多種數(shù)字及模擬音頻處理機(jī)制,包括雙通道位置感測(cè)電路、陀螺濾波器接口電路及鏡頭伺服電路。位置感測(cè)電路包含霍爾放大器電路、恒流數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)、增益控制運(yùn)算放大器及用于各個(gè)通道的12位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)。陀螺濾波器接口電路完全兼容于模擬及數(shù)字信號(hào)。陀螺濾波器接口及鏡頭伺服電路可通過(guò)I2C及SPI總線接口來(lái)調(diào)節(jié),當(dāng)連接不同陀螺及致動(dòng)器時(shí)能夠提供各種相應(yīng)配置。因此,這器件能涵蓋更寬的抖動(dòng)頻率范圍,并因而提供更大的影像穩(wěn)定角。

安森美半導(dǎo)體基于LC898111AXB-MH構(gòu)建了演示裝置。對(duì)比測(cè)試顯示,在啟用了安森美半導(dǎo)體OIS方案的情況下,影像變得更穩(wěn)定及平滑,且不會(huì)影響影像品質(zhì)。

總結(jié)

移動(dòng)及消費(fèi)等應(yīng)用需要有效的影像穩(wěn)定方案以控制抖動(dòng)和模糊不清,從而優(yōu)化用戶體驗(yàn)。安森美半導(dǎo)體的LC8981xx系列光學(xué)影像穩(wěn)定方案以極小尺寸提供優(yōu)于數(shù)字影像穩(wěn)定及電子影像穩(wěn)定的性能,并提供極低能耗,非常適合于智能手機(jī)、平板電腦、攝像機(jī)等應(yīng)用。(end)

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