现如今人们对手机、相机的需求旺盛,对其拍摄的照片质量的追求也越来越高。但是手持拍摄时会产生拍摄模糊不清的现象,尤其是对于长焦摄像机来说,手持拍摄抖动对相片质量的影响更加明显。为此,人们设计出多种防抖动方式,用来克服因相机的振动产生的影像模糊。其中,电子防抖技术就是其中应用较为广泛的一种,它的出现意味着人们可以使用任何一款镜头、在几乎不增加成本的前提下拍摄出高质量的相片。
图1 电子防抖在数码相机中应用示意图
与光学防抖通过使用特殊的镜头或者更改CCD感光元件结构的方式不同,光学防抖技术是利用镜头内的陀螺仪侦测微小的移动,并将信号传至微处理器立即计算补偿。它是将CCD器件安置在一个可以上下左右移动的支架上,然后当陀螺仪检测到抖动时,就会采集到抖动的方向、速度和位移量等参数,通过补偿有效的克服因相机振动而产生的影像模糊。通常能有效解决快门时间小于1/60s的抖动。下图为传感器在光学防抖中的应用图示。
图2 传感器在光学防抖中的应用图示
针对传感器在光学防抖中的应用,Kionix(ROHM收购)推出了KXTJ2-1009,KXTC9-2050,KXTC9-4100,KXCNL-1010多款加速度传感器,为相机光学防抖提供完整的传感器解决方案。其中,KXTC9-2050和KXTC9-4100是两款相似的三轴加速度传感器,其满量程输出范围为均为±2g(19.6 m/s/s),适用于相机光学防抖系统中的水平运动和垂直运动感测。其利用运动引起差分电容变化的原理,感测物体加速度,可以有效消除工艺变化、温度已经环境应力造成的误差;在供电电压上,两者几乎完全相同,KXTC9-4100采用1.7~3.6V直流电源供电,KXTC9-2050采用1.8~3.6V直流电源供电。较低的供电电压均适用于手机、相机等电池供电的便携式设备;两款芯片均具有可编程低通滤波器,能够消除光学防抖系统高频信号的干扰。需注意的是,两款产品具有两种工厂可编程操作模式,使能引脚在正常工作时必须为高电平或者低电平(根据模式选择)。
除此之外,对于感测相机/手机的抖动或摆动,Kionix(ROHM收购)推荐使用KXCNL-1010和KXTJ2-1009作为传感元件。KXCNL-1010是一款三轴±2g,±4g,±6g或±8g加速度计,采用Kionix专有的等离子微机械加工工艺制造。独立的ASIC器件可提供信号调理和智能的用户可编程的状态机;通过使用玻璃料将第二硅盖晶片键合到器件上,晶片级地密封感测元件。很重要的一点是其自带的I2C接口可以用来与芯片通信以加载状态程序,配置设置以及检查加速数据的更新,这对于高档数码相机的光学防抖系统尤为重要,能够提高产品集成度,降低产品体积;另一款KXTJ2-1009是三轴±2g,±4g或±8g加速度计。它的突出特点是内部集成电压调节器,可用于在输入电源电压范围内保持恒定的内部工作电压,可在输入电源电压范围内保持稳定操作和低比率误差,能够有效提高光学防抖系统的检测精度。
最后,在封装形式方面。四款产品均具有极为小巧的封装体积,对诸如手机、数码相机等电池供电的便携式产品有重要意义。其中,KXTC9-4100、KXCNL-1010、KXTC9-2050均采用3 x 3 x 0.9 mm LGA模塑封装,KXTJ2-1009采用2 x 2 x 0.9 mm LGA模塑封装。用户可以根据光学防抖系统的应用环境合理选型。
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