摄像头AF技术

1、AF是什么是什么光学变焦和数码变焦光学变焦和数码变焦光学变焦：光学变焦：是通过镜头、物体和焦点三方的位置发生变化而产生的。当成像面在水平方向运动的时候，视觉和焦距就会发生变化，更远的景物变得更清晰，让人感觉像物体递进的感觉。数码变焦：数码变焦：也称为数字变焦，数码变焦是通过数码相机内的处理器，把图片内的每个像素面积增大，从而达到放大目的。这种手法如同用图像处理软件把图片的面积改大，不过程序在数码相机内进行，把原来影像感应器上的一部份像素使用“插值”处理手段做放大，将影像感应器上的像素用插值算法将画面放大到整个画面。摄像头模组的种类摄像头模组的种类FF-Fix Focus:定焦镜头，是国内目前用

2、的最多的摄像头，用于30万和130万的手机产品。MF-Micro Focus:两段手动变焦镜头，主要用于近景拍照，如带有名片识别以及条形码识别的手机上，用于130万和200万的手机产品。AF-Auto Focus:自动对焦镜头，主要用于高像素手机，同时具有MF的功能，用于200万和300万的手机产品。Zoom-Auto Zoom:自动数字对焦镜头，主要用于拍照手机，用于300万以上的手机产品。AF是什么是什么AF是什么是什么其英文为其英文为“Auto Focus”,可直接翻译为可直接翻译为“自动对焦自动对焦”模模 组组;(2)理念理念:远景清楚，近景也要清楚，打造全程清晰的手机摄像远景清楚，近

3、景也要清楚，打造全程清晰的手机摄像 模组模组; (3)技术技术:音圈马达由弗莱明左手定则：通过音圈导电后横切割音圈马达由弗莱明左手定则：通过音圈导电后横切割 磁场的磁力线，从而产生一个带动镜头向上的力。磁场的磁力线，从而产生一个带动镜头向上的力。 通过这种直线运动的方式来达成驱动透镜进行自动调通过这种直线运动的方式来达成驱动透镜进行自动调 焦的一个目的。焦的一个目的。手机透镜实现手机透镜实现AF的方式的方式目前能够实现手机透镜目前能够实现手机透镜AF驱动的装置包括驱动的装置包括: 1.步进马达步进马达+连杆连杆+齿轮齿轮 方式驱动方式驱动 2.超声波马达超声波马达 方式驱动方式驱动 3.VCM

4、(音圈马达音圈马达) 方式驱动方式驱动 优点优点缺点缺点技术成熟技术成熟尺寸比较大尺寸比较大,有机有机械损失械损失声音小声音小,不不依靠电磁依靠电磁力力价格贵，结构价格贵，结构复杂复杂效率高效率高,结结构简单构简单.相比其他相比其他方式方式,耐冲耐冲击性差击性差一般一般CCM模组基本结构模组基本结构自动对焦模组的系统组成自动对焦模组的系统组成Lens镜头镜头VCM音圈马音圈马达达底座支架底座支架Sensor感光芯片感光芯片Driver IC驱动芯片驱动芯片输出接口输出接口AF产品结构组成图产品结构组成图AF照相模组结构组成图VCM Motor结构组成图AF模组拆解图自动对焦原理自动对焦原理自动

5、对焦原理是通过微距离移动整个镜头自动对焦原理是通过微距离移动整个镜头(而不是镜头内的镜片而不是镜头内的镜片)的位置的位置,控制镜头焦距的长短控制镜头焦距的长短,而实现影像的清晰而实现影像的清晰线圈马达的原理线圈马达的原理弗莱明左手法则弗莱明左手法则 空间有磁场空间有磁场B,在横切磁场的电线通电流在横切磁场的电线通电流I,电线产生向上方向的力电线产生向上方向的力F调焦马达种类调焦马达种类AF: Auto Focus, 调焦马达有音圈马达、步进电机、液体镜头等调焦马达有音圈马达、步进电机、液体镜头等目前最常用的驱动机制是目前最常用的驱动机制是VCM (Voice Coil Motor即音圈马达即音

6、圈马达)。名词解释：名词解释：VCM (Voice Coil Motor) VCM (Voice Coil Motor) 音圈马达音圈马达 利用线圈产生磁场，利用线圈产生磁场，作用于永久磁铁带动镜头作用于永久磁铁带动镜头移动，从而改变焦距，使移动，从而改变焦距，使图像清晰。图像清晰。AF的工作原理的工作原理AF的工作原理：在支架内有一个小型的强力磁场，通过Driver来控制VCM内部线圈的电流而产生磁力方面作用力，从而带动中间的lens，而形成自动对焦的效果。运行方式是：进入自动调焦模式后，Driver从0到最大值，使得镜头从原地移动到最大位移处，此时sensor成像面自动拍摄图片并保存到DS

7、P内，DSP通过这些图片，计算每一幅图片的MTF值，从而在这条MTF曲线中找到最大值，并通过算法，得到这个点对应的电流大小，再一次指示Driver提供给音圈这个电流，而使镜头稳定在这个成像面，使得达到自动变焦。AF与传统与传统FF的比较的比较AF：Auto Focus，目前最常用的驱动机制为VCM（Voice Coil Motor),采用的算法为“爬坡算法”，一般来讲与我们接触的传统FF模组在结构组成上有以下的不同：AF模组与模组与FF模组影响效果的比较模组影响效果的比较AF与传统与传统FF的比较的比较Auto Focus的优缺点汇总的优缺点汇总AF的优点：的优点： 景深比较大，拍照的清晰范围

8、很广。景深比较大，拍照的清晰范围很广。 例如：在例如：在20CM及及60CM拍摄同一张拍摄同一张ISO12233 chart，AF模模组的解析力有组的解析力有1200TVline, 而相同像素的而相同像素的FF模组得到的解析力就模组得到的解析力就可能只有是可能只有是600TV line甚至更低。甚至更低。AF相对与相对与FF的缺点的缺点: a.传统应用传统应用VCM技术的技术的AF模组良率较低模组良率较低,只有只有8090%,而而FF模组模组由于结构简单其良率在由于结构简单其良率在98%以上以上; b.应用应用VCM技术的技术的AF模组比模组比FF价格要高价格要高:FF 模组AF模组AF增加的

9、 成本感光芯片OV3632OV3632影像处理芯片OV620OV620镜头4P4PVCM马达不需要需要驱动芯片不需要需要组装成本简单比FF高0.2$-0.5$良率成本高10%-20%额外良率损失AF与传统与传统FF的比较的比较 c.可靠性方面可靠性方面,使用了使用了VCM马达的传统马达的传统AF模组在跌落测试、寿命测模组在跌落测试、寿命测试等可靠性方面更是远远不如不带任何可移动部件的试等可靠性方面更是远远不如不带任何可移动部件的FF模组；模组； d.模组其他特点方面：模组其他特点方面：FF模组AF模组模组大小(无ISP)8 8* *8 8* *6 610*10*7对焦距离80cm-无穷远可分别

10、对无穷远及微距场景对焦清楚对焦时间无需0.1s1.5s压缩输出可用可用防抖可用可用e. AF模组组装与传统模组组装与传统FF模组的比较：模组的比较：FF模组AF模组模组组装困难度简单更复杂，有额外的组装VCM的步骤模组组装良率高由于VCM的组装而导致额外的良率的损失模组组装能力技术已成熟需要额外的组装VCM的步骤可靠性没有可移动件，可靠性高由于VCM马达的存在，跌落测试是个困难点AF产品资源状况产品资源状况300300万像素万像素 AFAF资源资源ComponentComponentVendorVendorProduct TypeProduct TypePricePriceSensorOVT3

11、640LensGeniusG8435Largan9411APowertipN/AHolderUnion Optech(联合光电)OVT-M1019-00Geniusmatch TDK 10*10VCM MotorArima(华宇，台)MPA-608532AMustek（台）554B贵鑫磁电（日）10*10TDK（日）10*10Seiko(精工，日）10*10德昌电机（港）10*10SHICOH（思考，日）1053/1046Driver ICADI（美）AD5820WLCSP/5398Fitipower（天钰，台）FT5508/5509DongWoon（动运国际，韩）DW9710SITI(点晶科技,台)MD127Test System信统AF660(test item)MTF(Macro,Normal and Infinity)ShadingColorAF发展趋势发展趋势小型化：小型化：模块体积将会越来越小，以后的趋势：10mm * 10mm (for M7