我們幾乎每周都會(huì)看到關(guān)于蘋果下一代iPhone手機(jī)的新傳聞，其中主攝像頭的改進(jìn)是業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)之一。而蘋果日前獲得的一項(xiàng)專利表明，未來iPhone可能會(huì)通過獨(dú)特的新型MEMS技術(shù)改進(jìn)自動(dòng)對(duì)焦功能，該技術(shù)在提高自動(dòng)對(duì)焦速度的同時(shí)還能讓手機(jī)主攝像頭變得更纖薄、更省電、更廉價(jià)。
根據(jù)美國(guó)專利商標(biāo)局（USPTO）周二公布的專利信息，這項(xiàng)專利編號(hào)8，711，495、名為“MEMS自動(dòng)對(duì)焦致動(dòng)器”的專利詳細(xì)地描述了如何用一種全新的MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）來縮小攝像頭的體積。
蘋果指出，包括iPhone在內(nèi)的很多現(xiàn)有設(shè)備都通過音圈馬達(dá)（VCM）驅(qū)動(dòng)攝像頭中的自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)，VCM雖然存在耗電量較大、作用力較小等不足之處，但是由于構(gòu)造簡(jiǎn)單和堅(jiān)固耐用，目前依然是最流行的致動(dòng)技術(shù)。
蘋果對(duì)包括MEMS在內(nèi)的其他致動(dòng)方法進(jìn)行了測(cè)試，但是相關(guān)技術(shù)的成熟程度直到最近才達(dá)到了可以規(guī)模化生產(chǎn)的水平。與VCM相比，基于梳齒型靜電驅(qū)動(dòng)器的硅質(zhì)MEMS技術(shù)速度更快、耗電更低，而設(shè)計(jì)得當(dāng)?shù)脑掃€能降低成本。
不過，比傳統(tǒng)致動(dòng)器更加小巧的MEMS此前未能廣泛應(yīng)用于商用產(chǎn)品，也正是因?yàn)樗∏蓮?fù)雜的設(shè)計(jì)構(gòu)造增大了生產(chǎn)難度。
蘋果的這項(xiàng)發(fā)明旨在解決上述問題，而采用的方法是用一根撓曲橫梁連接鏡頭裝置和靜電致動(dòng)器，整套系統(tǒng)可以用一個(gè)硅晶片制成，從而能形成一體化的結(jié)構(gòu)。
這個(gè)MEMS的支持部件可以與設(shè)備主體直接相連，也可以作為攝像頭模塊的一部分。中央的鏡頭固定器一頭連接撓曲橫梁、另一頭連接一條相對(duì)固定的“彈性臂”。
靜電致動(dòng)器被用來讓鏡頭移動(dòng)，它由帶互鎖指針的梳齒型驅(qū)動(dòng)器組成。當(dāng)致動(dòng)器被施以一定電壓時(shí)，與鏡頭相連并且懸掛在驅(qū)動(dòng)器固定部件前方的驅(qū)動(dòng)器可移動(dòng)部件就會(huì)發(fā)生位移。
借助撓曲橫梁或是支持部件上向內(nèi)側(cè)伸出的橫梁，可移動(dòng)部件能與鏡頭組和下方的傳感器沿著光軸平行地上下移動(dòng)。當(dāng)受到作用力如鏡頭插入鏡頭固定器時(shí)，向外的力量會(huì)讓橫梁變形從而形成雙穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)。
在變形橫梁的作用力下，施加于致動(dòng)器的電壓會(huì)產(chǎn)生靜電力，這樣就能推拉驅(qū)動(dòng)器可移動(dòng)部件、使其與驅(qū)動(dòng)器固定部件之間發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。這份文件指出，橫梁的這種變形作用是不可或缺的。
除此之外，文件中還描述了一種透鏡環(huán)、另一種撓曲橫梁構(gòu)造、鏡頭在透鏡環(huán)內(nèi)的傾斜，以及進(jìn)一步的尺寸和規(guī)格。
目前尚不知蘋果會(huì)否在下一代iPhone中應(yīng)用這項(xiàng)專利技術(shù)，但是MEMS的確很符合蘋果把手機(jī)和平板電腦越做越薄的產(chǎn)品戰(zhàn)略。
此前有傳聞稱一些智能手機(jī)廠商將在產(chǎn)品中采用與蘋果上述專利類似的MEMS對(duì)焦技術(shù)，其中之一就是Oppo的新款手機(jī)Find 7。但是在今年1月，據(jù)傳為Oppo供應(yīng)MEMS致動(dòng)器的DigitalOptics公司宣布將停止生產(chǎn)MEMS攝像頭部件，原因是業(yè)務(wù)改組。
蘋果在2012年10月首次為MEMS自動(dòng)對(duì)焦致動(dòng)器提交專利申請(qǐng)，而發(fā)明人落款為理查德·J·托普里斯（Richard J。 Topliss）。
蘋果iPhone6 |
蘋果手機(jī) | |||||||||||||||
|
||||||||||||||||
