ROHM Objektivtreiber für Kameramodule

ROHM Objektivtreiber für Kameramodule

In den letzten Jahren wurden große Fortschritte bei Smartphone-Kameras erzielt, wobei jetzt Funktionen wie Zoom, Bildstabilisierung und Autofokus zum Standard gehören. Seit 2008 entwickelt ROHM Objektivtreiber-ICs für Kameramodule, die Kernelemente für diese Zusatzfunktionen sind und sowohl inner- als auch außerhalb Japans breite Anwendung finden. Unter anderem konzentrieren wir uns als Reaktion auf die Marktnachfrage nach einer verwacklungsfreien Bilderfassung von weit entfernten Objekten oder unter schlechten Lichtverhältnissen auf die optische Bildstabilisierung, die voraussichtlich in Zukunft verstärkt eingesetzt werden wird.

ROHM Produkt-Roadmap

Seit der Markteinführung von Objektivtreiber-ICs mit Autofokus im Jahr 2008 hat ROHM Modelle entwickelt, die Stellmotoren mit bidirektionalem Antrieb und Schwingungskompensation unterstützen, die das Einschwingen bei der Vorsteuerung unterdrücken, was seinerzeit als ein Muss bei Objektivtreibern mit Autofokus galt. Darüber hinaus baut ROHM seine Produktpalette weiter durch die Entwicklung von Objektivtreibern für Autofokus mit Feedback-Steuerung aus. Diese Modelle sind mit verschiedenen Kugeltyp-Antrieben und Objektivtreiber-ICs für eine optische Bildstabilisierung kompatibel, die 2012 zum ersten Mal in Smartphones zur Anwendung kamen.

ROHM Produkt-Roadmap

(Hinweis) OIS: Optische Bildstabilisierung

Funktionen der Objektivtreiber von ROHM

■ Objektivtreiber für die optische Bildstabilisierung

  • Mit robuster, leistungsstarker Servotechnologie, die mit Simulation arbeitet (Matlab)
  • Erzielt einen geringeren Stromverbrauch dank des PWM-Antriebs
  • Die integrierte Modulanpassungsfunktion verbessert die Qualität und erleichtert die Anpassung

■ Objektivtreiber für Autofokus mit Feedback

  • Nutzt eine Servo-Steuerungstechnologie, die für einen Autofokus durch Phasendifferenz (PDAF*) optimiert ist
  • Temperaturkompensation der Ergebnisse der Verschiebungserfassung anhand von Temperaturdaten
  • Durch diese Korrektur wird die Linearität zwischen dem Verschiebungserfassungssignal und der tatsächlichen Verschiebung verbessert
ROHM Objektivtreiber für eine optische Bildstabilisierung・ROHM Objektivtreiber für Autofokus mit Feedback
*PDAF (Autofokus durch Phasendifferenz)
Im Gegensatz zur Kontrastmethode, die während der Objektivbewegung den maximalen Kontrastpunkt sucht, wird bei der Phasenerkennung das einfallende Licht in Bildpaare aufgeteilt und mit einem speziellen Sensor verglichen. Dieses Verfahren erfasst die Abweichung in Richtung Fokusposition vom Abstand der beiden Bilder, weshalb nicht mehr die genaue Fokusposition wie beim Kontrastverfahren gesucht werden muss, und ermöglicht so einen Hochgeschwindigkeits-Autofokus.

Vergleich optische und elektronische Bildstabilisierung

Bei der elektronischen Bildstabilisierung wird im Wesentlichen der Bildversatz zwischen Bildern erfasst und eine entsprechende Kompensation durchgeführt. Im Gegensatz dazu wird bei der optischen Bildstabilisierung durch einen im Smartphone oder in der Kamera integrierten Gyro-Sensor ein Verwacklungs-/Jitter-Signal erfasst. Obwohl beide Verfahren Vor- und Nachteile haben, hat sich die optische Bildstabilisierung in den letzten Jahren bei schlechten Lichtverhältnissen und bei der Aufnahme von weiter entfernten Objekten als wirksamer erwiesen, und es wird davon ausgegangen, dass dieses Verfahren in Zukunft verstärkt eingesetzt wird. Außerdem werden mittlerweile bei einer Anzahl von Kameras Hybrid-Systeme eingesetzt, die sowohl das elektronische wie auch das optische Verfahren verwenden, um die Bildstabilisierungsleistung zu verbessern.

  Optische Bildstabilisierung Elektronische Bildstabilisierung
Platzbedarf Benötigt Platz für den Antriebsmechanismus und Steuerungs-IC Platzbedarf für einen optionalen, separaten IC für arithmetische Operationen
Bildgebungsbereich Es kann der gesamte effektive Pixelbereich verwendet werden Bildgebungsbereich durch einen für die Bildstabilisierung benötigten Randbereich begrenzt
Interframe-Kompensation Möglich Möglich
In-Frame-Kompensation Möglich Schwierig
Verschlechterung der Bildqualität aufgrund der
Bildverarbeitung
Nein Ja
Stromverbrauch Antriebsmechanismus benötigt Strom Arithmetische Verarbeitung benötigt Strom

Antriebsmechanismus für die Anpassung der optischen Achse bei optischen Bildstabilisierungssystemen

Es existieren verschiedene Verfahren für die optische Bildstabilisierung. Bei Digitalkameras werden in erster Linie das „Objektivverschiebungsverfahren", bei dem nur das Kompensationsobjektiv innerhalb der Objektivanordnung verschoben wird, und das „Sensorverschiebungsverfahren" verwendet, bei dem das Bildsensorelement verschoben wird, während das Objektiv unbeweglich bleibt. Bei den meisten Kameras in Smartphones wird das „Gruppenverschiebungsverfahren" eingesetzt, bei dem die gesamte Objektivanordnung verschoben wird. Für diese verschiedenen Systeme wurde eine Anzahl von Antrieben zur Anpassung der optischen Achse entwickelt. ROHM entwickelt auch Steuerungstechnik für diese Antriebe, von denen erwartet wird, dass sie die Kameramodulleistung in Zukunft weiter verbessern.

Antriebsmechanismus für die Anpassung der optischen Achse bei optischen Bildstabilisierungssystemen

Zusätzlich zu den Objektivtreibern für Kameramodule wird ROHM auch weiterhin an den neuesten proprietären Technologien und seinem Know-how arbeiten, um sein branchenführendes Portfolio zu erweitern und Produkte für Kundenwünsche zu entwickeln.