康郡机电的行程扩展技术能将图像稳定性提高50%

光学防抖（OIS）对于在智能手机摄像头中实现高质量的视频和图像至关重要。康郡机电（CML）的SMA镜头位移式AF+OIS设计已成功地应用于多部手机中，包括竞争激烈的中端市场。随着行业对产品不断改进的需求，CML开发了一种创新解决方案，可以显著提高OIS行程能力。本文介绍了行程扩展技术，并解释了这种新能力如何通过将补偿角度提高50%或更多来提高OIS性能。

8线技术和6自由度

CML的形状记忆合金（SMA）8线技术构成了集成镜头位移式AF+OIS系统的基础。传统的OIS产品包含两个马达，其中一个提供镜头或图像传感器的2轴平移运动，以稳定图像，另一个提供用于自动对焦（AF）的垂直运动。相比之下，CML的8线技术能够在所有六个自由度（DoF）上控制镜头。这不仅可以在X、Y和Z轴方向实现OIS和AF功能的移动，还可以围绕这些轴实现旋转运动。

在六个自由度上控制镜头的一个好处是，它为拍摄者开辟了新的创作机会。多点对焦和移轴效果等功能可能会变得容易实现，允许用户尝试景深和视角功能，目前这些功能仅在昂贵的专业相机和镜头上才有。

行程扩展的概念

迄今为止，CML的镜头位移式AF+OIS马达设计和控制算法提供了约±1度的OIS补偿。行程扩展主要是由CML的驱动芯片（CM824）提供的控制功能，它可以增加镜头的运动范围，而无需对马达的基本设计进行机械更改。

CML的行程扩展是基于这样一个事实，即OIS是通过镜头顶部的位移实现的，而不是镜头中心的位移。这意味着通过调整倾斜度，镜头顶部可以进一步移动，将补偿角从±1度扩展到±1.5度或更多，如图1所示。这50%的提升使相机能够校正更大幅度的抖动，即使在低光等具有挑战性的条件下也能获得更清晰的图像。

图1：这张按比例绘制的插图显示了镜头倾斜0.67°时镜头中心的平移移动额外增加了50µm，对于有效焦距（EFL）为6.67mm的镜头，补偿角从±1.0°增加到了±1.5°

通过最新的CML的SMA控制算法，减少对现有硬件进行变更，以应对额外增加的补偿能力。

光学稳定性的改进

CML的测试表明，与标准的OIS平移相比，增强方案特别是在抖动角度较大的情况下，提供了更好的稳定性。意味着在许多日常使用场景中，照片和视频中的图像模糊更少。

与标准的镜头位移式AF+OIS进行抖动测试比较示例中，更清楚地证明了行程扩展的好处，如图2所示。在这些测试中，相机被安装在振动台上，目标被放置在40厘米的距离。测试显示了在不同抖动程度下的图像稳定性对比。图2：与基本马达控制相比，行程扩展相机在1.5°抖动下表现最佳，模糊明显减少。测试以6赫兹的振动频率进行。

根据图2的结果，图3中的曲线图显示了镜头位移式AF+ OIS在有和没有行程扩展时压缩比的对比情况，单位为dB。额外的行程能力意味着具有行程扩展技术的OIS可以提供比以前更大的行程/补偿角度。

图3：带标准OIS与带行程扩展OIS的镜头位移式AF+OIS之间的对比—压缩比和行程角。目标距离为40厘米，振动频率为6赫兹。

对视频的好处

在实际情况中，行程扩展功能可确保OIS系统能够更好地稳定视频和捕捉图像。下图4中的演示视频是在没有打开任何电子图像稳定（EIS）的情况下拍摄的。

图4：标准OIS和行程扩展OIS的视频比较

将行程扩展推向市场

CML的行程扩展功能已在基于8线技术的SMA镜头位移式AF+OIS系统上进行了广泛测试，并取得了令人瞩目的成果。

对于智能手机制造商来说，这意味着行程扩展可以整合到新设备中，对现有生产流程的影响最小。其结果是SMA OIS性能的显著提升，为中端智能手机市场提供了极具竞争力的解决方案。

展望CML的未来

随着智能手机相机的不断进步，像行程扩展等功能将在塑造移动摄影的未来方面发挥重要作用。通过扩大稳定范围并为拍摄者提供新的创意方案，CML展示了其开发创新解决方案的能力，以继续增强未来智能手机相机的功能。

行程扩展代表了SMA OIS技术的重大改进，CML的驱动芯片CM824上开发了新的控制功能。通过强化在更大角度的运动中稳定图像的能力，CML为用户提供了在任何情况下捕捉令人惊叹的照片和拍摄影片所需的工具。随着这项技术的采用，智能手机和专业摄影之间的差距将继续缩小。

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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。

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