在《手機報》舉辦的手機攝像頭光學(xué)防抖論壇上，來自世尊科技的鈔晨用大量的圖片與視頻的方式給大家講述了OIS多軸VCM的現(xiàn)狀和未來的發(fā)展趨勢，并且表示：“通過OIS推廣多軸馬達，從而延伸出更有意思的拍照技術(shù)。”
以下是世尊科技鈔晨的演講實錄：
世尊科技鈔晨
手機拍照與數(shù)碼相機拍照僅從體驗上來看，它還是有細微差別，在強光下，目前已經(jīng)達到大家可以接受的程度，但是在弱光條件下，手機拍照就會有圖像暗，噪點明顯的現(xiàn)象。這個差異來自于哪兒？手機攝像頭與相機攝像頭的區(qū)別首先是鏡頭尺寸，當然像素點面積也有差別，鏡頭尺寸差別會帶來曝光量明顯差異。
改善弱光條件下拍照，有兩個方向，一個是增加傳感器靈敏度、信噪比還有動態(tài)范圍。在南洋理工大學(xué)，有人已經(jīng)研發(fā)了用石墨烯材料，來代替目前的敏感材料，號稱能將靈敏度提高1000倍，如果真的能做到，那對業(yè)界是一個非常大的飛躍。另一種方法就是增加曝光時間，在過程中，如果手有移動，就會造成圖像的模糊，這就是我們引入光學(xué)防抖其中的一個原因。
通過開啟OIS功能，在弱光拍攝下，光學(xué)防抖能帶來的好處?，F(xiàn)在我們光學(xué)防抖技術(shù)已經(jīng)可以將曝光時間，拉長到0.5秒的量級，這就意味著帶光學(xué)防抖的手機，可以盡量去在合適的模式下，提高他的曝光時間，以增強曝光量。
OIS給大家?guī)淼牡诙€優(yōu)勢，主要是拍照預(yù)覽模式和視頻模式，在預(yù)覽模式會取景，將景物取到合適再按拍照鍵，但是取景的時候，如果圖像穩(wěn)定會給大家?guī)砗芎玫呐臄z體驗，如果這個圖像是做微微抖動，會給大家?guī)肀容^不好的體驗，這是預(yù)覽模式體驗有一個本質(zhì)的提升。視頻模式，道理也是一樣的。
其次在變焦上有重要提升，如果圖像做4倍放大，手的抖動也會相應(yīng)放大，這個時候有沒有光學(xué)防抖的差別就明顯體現(xiàn)出來。實現(xiàn)光學(xué)防抖，一個是傾斜整個模組，它的運動部分重量比較大，我們認為壓電片或者SMA應(yīng)該比VCM更優(yōu)的技術(shù)路線，但是傾斜整個模組，牽扯的整個產(chǎn)業(yè)鏈整合是比現(xiàn)在VCM方式更復(fù)雜，所以目前還不成熟，也沒有進入到量產(chǎn)階段，現(xiàn)在市場上比較多的OIS走的路線采用多軸馬達，具體是采用三軸馬達，三軸馬達能產(chǎn)生令鏡頭相對于圖像傳感器做平移運動，我也澄清一下，實現(xiàn)光學(xué)防抖，我們主要靠的都是鏡頭的平移，即使移軸式馬達，也是利用鏡片平移實現(xiàn)的。
平移式馬達與移軸式馬達到底孰優(yōu)孰劣？從大眾體驗的角度來出發(fā)，平移式的OIS，圖像中心相對來說比較穩(wěn)定，但是圖像邊緣還是有抖動，平移式OIS雖然是平移，但實際上也會有一些傾斜，這個傾斜造成一些圖像在邊角，另外用移軸式馬達，從普通消費者感官來看，圖像中心部分比較穩(wěn)定，但是四周略微有一些抖動，目前市面上技術(shù)大概能實現(xiàn)的就是到這一步。
其實光學(xué)防抖還可以有第三種方式，我認為它是真正的平移式，它既可以做AF運動，又可以做左右上下的平移，這種馬達我們在研發(fā)中，這個對懸掛系統(tǒng)的要求非常高，當然我們已經(jīng)有申請一些新的專利。
關(guān)于功耗問題，我們首先考慮，OIS模組或者馬達，中間的運動部分要隨著陀螺儀的控制，而做不停的平移運動，所以從傾斜模組來講，這個運動部分有效重量是最大的，因為他包括了鏡頭馬達和傳感器，包括下面的APC板，所以大概約等于0.7克，根據(jù)具體設(shè)計不同而論。平移AF馬達，約等于0.35克，傾斜鏡頭移軸式運動部分有效重量就比較小了，它有一個轉(zhuǎn)軸，這個轉(zhuǎn)軸能承擔一部分它本身鏡頭重量，所以它是最小的。
結(jié)構(gòu)上，相對來說后兩種是比較簡單的，生產(chǎn)工藝也都是簡單，物料成本各方面都會較低。
接下來我從另外一個角度來談下開環(huán)和閉環(huán)的問題。
我認為在VCM設(shè)計當中，還有彈片還有彈絲的VCM來說，理論上說無須采用閉環(huán)方式，但是彈簧系統(tǒng)的共振頻率不低于60hz。這個線性系統(tǒng)通多少電流它就運動多少，理論上它不需要采取閉環(huán)方式。還有一類VCM，里面有滾珠結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生非線性的摩擦力，還有一些置回的存在，這種馬達沒有辦法，一定要采取閉環(huán)的控制方式，增加一些元器件，作為位置傳感器。
外界有些意見認為，開環(huán)馬達容易受到像溫度或者外部磁力變化影響，但實際上閉環(huán)馬達一樣的，因為它是靠傳感器來去測量位置。傳感器本身就有溫漂，傳感器本身對磁石磁力敏感，方方面面都會帶來一些誤差。
外界可能還認為說像閉環(huán)，在大的鏡頭控制上面，它效果很好，因為大鏡頭它很重，它基本上采取像電機這種方式，它獲得精確度一定要通過閉環(huán)的方式，但是隨著鏡頭縮小，它變得又輕又小以后，VCM就成為一個最合適的方式，去驅(qū)動這個鏡頭。這個VCM當你的運動部分變得輕了以后，它就越接近于理想的線性的運動狀態(tài)，這個時候即使是開環(huán)，它也能達到足夠的精度，如果有不同意見，稍候大家都還可以討論。
OIS模組這種架構(gòu)跟現(xiàn)有的模組比，光物料成本就提高很多，再加上良率問題，使得成本居高不下。
我們在模組上有一顆OIS馬達，然后我們用一顆多軸馬達驅(qū)動器替換現(xiàn)有的AF驅(qū)動器，這樣多軸馬達驅(qū)動器成本可以做到很低，通過I2C接口跟主機控制，所以我們傾向于把處理陀螺儀算法放在手機上。而這個模組就是響應(yīng)主機的信號，這種方式也可以用閉環(huán)的馬達，只要我們把多軸馬達驅(qū)動器變成是閉環(huán)的多軸馬達驅(qū)動器，這樣拆成兩半處理，整個成本，還有行業(yè)的技術(shù)標準化，都可以比較順利的推進。
我們談光學(xué)防抖，這個模組到底他的OIS性能多好？傳統(tǒng)方法是我們采用補償率的方法，但這種方式，在模組端比較難操作，不易計算不容易測量。我們提出了銳度法，銳度法看到的是一些黑白條文，在靜止狀態(tài)下拍攝，通過看到下面對比灰度圖像，在條文邊緣具有很高的銳度值。在抖動的模式下，圖像變得模糊了，當我們抖動的時候，把OIS開啟，圖像又會變得清楚。但是黑和白的交界處的銳度值略有下降，大家可以看一下下部分的圖，它已經(jīng)不再那么銳利了，所以說這個圖的斜率會有變化，所以我們用這個斜率，用第一幅圖的斜率，除以第二幅圖的斜率，也可以得到剛才所說的補償率，而且這是一種很定量化的方法，很容易實現(xiàn)，這是現(xiàn)在向模組界推廣的一個技術(shù)之一。
最后談一下多軸馬達的功能。如果平移鏡頭，它可以動態(tài)追拍，將對焦框中的圖像識別出來，當物體移動過程當中，對焦框可以跟著這個物體動，這樣我們就能實際上測量出這個物體的運動速度和方向。一旦拿到這個運動和方向，我們就可以利用平移式多軸馬達，在拍照的那一瞬間，去按照這個速度和方向，去移動鏡頭。這是我們提供的一個解決方案，這已經(jīng)是我們一個專利技術(shù)。
很多模組廠避免鏡頭傾斜，因為會影響圖像質(zhì)量。但是鏡頭的傾斜，能延伸出來一種叫移軸攝影，剛才錢總已經(jīng)詳細講過這個原理。如果在手機攝像頭里，馬達能令到鏡頭發(fā)生可控的傾斜。同時通過鏡頭傾斜，把鏡頭做成某個角度傾斜，它可以做到把近處物體和遠處物體同時拍清楚。
我提出一個問題，既然多軸馬達平移它可以有光學(xué)防抖，或者動態(tài)追拍，傾斜又可以有其他應(yīng)用，我們能不能把平移和傾斜都做在一起？發(fā)明一個5軸對焦馬達，這個5軸對焦馬達就具有AF、X/Y平移，還有兩個自由度的傾斜，一共5個獨立自由度，如果我們有這么一顆馬達，我們就可以實現(xiàn)全部上述基于多軸馬達的攝影新技術(shù)。
因為對用戶體驗不懈追求，OIS光學(xué)防抖才引入到手機拍照中，通過光學(xué)防抖，我們就可以把多軸馬達進行推廣和普及，多軸馬達普及又可以延伸出更多有意思的拍照技術(shù)，應(yīng)用在了手機里，就給我們帶來更豐富的拍照體驗，所以我們的目標，是最終超越消費級的數(shù)碼相機的手機攝像。
