SMA镜头位移式AF+OIS：CML如何将AF和OIS集成在单个马达中

光学防抖（OIS）是高端智能手机相机的重要功能，传统的OIS和自动对焦（AF）都是通过单独的马达实现的。市场对提高图像质量的强烈需求导致了中端手机更广泛的市场吸引力，传统的中端手机只有AF马达，而且可用的相机预算较低。这为OIS和AF相结合的集成解决方案提供了机会，该解决方案可满足旗舰性能和中等成本要求。

由康郡机电有限公司（CML）开发的形状记忆合金（SMA）镜头位移式AF+OIS马达，是世界上首款在单一SMA马达结构中提供AF+OIS功能的解决方案，为智能手机市场提供了性能和成本效益的最佳组合。CML的马达技术是由CML驱动芯片上的专利控制算法实现的。

图1:SMA镜头位移式AF+OIS马达（左）和作为摄像头模组（右）

SMA集成设计的优势

与大多数设计不同的是，在将单独的OIS和AF马达组合到最终产品中之前，SMA镜头位移式AF+OIS马达从一开始就将这些功能集成到一个部件中，而无需使用额外的轴承。这使得设计效率、可靠性和成本在以下几个方面获得优势：

• 零件数量减少了约37%
• 降低了设计和构建过程的复杂性。这些因素都有助于降低成本并提高可靠性。
• 该产品可以实现更小的外形尺寸，这使得它对超薄手机设计和折叠手机特别有吸引力。

SMA镜头位移式AF+OIS的创新布线

SMA镜头位移式AF+OIS的核心是其独特的八根SMA线的排列。该系统中的每条SMA线都朝特定方向拉动，从而控制所有自由度，包括XYZ轴方向上的平移和倾斜。

SMA线的排列还提供了Z轴方向的运动的优势，允许自动对焦快速切换。SMA线以与Z轴成相对较小的角度（通常在13到15度之间）呈交叉模式排列。这种几何构造在Z轴方向上产生了大约4倍的齿轮放大效应，这使得大行程和快速移动速度成为可能——几十毫秒内移动数百微米。相反，八线排列允许在XY平面内平滑准确地移动，以满足OIS的马达运动需求——数百毫秒内移动数十微米。

图2详细显示了SMA线的排列，并解释了如何通过加热（收缩导线）和冷却（延伸导线）来控制可能的6个自由度的运动。

图2：八根SMA线悬挂在透镜支架上，控制6个自由度和2个线张力组。SMA线的组合被加热（收缩）或冷却（延伸）以提供AF和OIS位移运动。

倾斜控制：优化组装

马达固有的多向控制产生了多部件系统或轴承和弹簧引导系统所不具备的独特能力：主动倾斜控制。这种能力可以通过多种方式为整个系统带来效益，包括组装：

组装后倾斜校正：在相机模组的组装过程中，马达必须放置在图像传感器上方，使马达内的镜头完全垂直于图像传感器。这通常是通过一种称为主动对准系统（AA）一种昂贵且耗时的设备来实现的，该制程包括用灵巧的机械臂操纵马达，同时在将马达固定在其最终位置之前监测图像传感器的输出以获得图像清晰度。SMA镜头位移式AF+OIS的倾斜控制功能为制造商提供了校正组装后所产生的残余倾斜的能力。这意味着在初始组装过程中可能会有更高的产量和更少的对精度的依赖。

简化生产过程：除了校正组装后的倾斜之外，SMA系统还意味着一种革命性方法的可能性——完全跳过主动对准。如果组装过程中的机械公差在合理范围内，制造商可以将马达被动固定到PCB上，并使用马达倾斜控制调整马达的位置。这简化了生产过程，并消除了对精密校准设备的要求。

视频：镜头位移式AF+OIS(八线设计)介绍

八线配置的其他用例

得益于已扩展到各种图像传感器格式的成熟，CML已应用类似的八线架构并在OIS中引入传动装置，以开发能够实现更高OIS行程和振幅稳定的SMA云台OIS马达解决方案。

现代智能手机设计的优势

推力大是SMA马达的特点。随着市场朝着更大的图像传感器格式、高质量的玻璃透镜元件和可变光圈的方向发展，这一优势变得越来越有价值。折叠手机面临更严格、更复杂的设计限制，需要紧凑的马达解决方案。除了紧凑的外形外，SMA是一种无电磁干扰技术，因此可以安全地放置在磁铁、天线和其他EMI敏感部件附近。

康郡机电（CML）的SMA镜头位移式AF+OIS代表了智能手机相机技术的重大进步。通过将AF和OIS集成到一个单元中，我们提供了一个紧凑且具有成本效益的解决方案。随着行业的不断发展，SMA镜头位移式AF+OIS的多功能性和创新设计使其处于相机技术的前沿，当与CML的专用驱动芯片相结合时，可实现最佳性能和最新功能，并用于旗舰和中端手机中。

---

关于康郡机电（CML）：康郡机电有限公司（CML）是一家世界领先的研发公司，利用其形状记忆合金（SMA）平台整合技术，提供从机械、光学、电气、半导体到软件设计方面的系统级解决方案。采用SMA线（大小细如发丝）的马达解决方案，可以控制到亚微米精度。这些马达特别适用于生产快速和结构紧凑的轻便设计，并同时提供需要高精度和高强度的应用。

有关SMA技术和康郡机电有限公司的更多详细信息，请联系我们。