31 Oct 2023

CML的形状记忆合金技术解决了高端智能手机内部的主要磁干扰问题

作者:产品设计总监Robin Eddington

高端智能手机的对磁敏感部件数量不断增加,每台设备都配备了光学防抖(OIS)和自动对焦(AF)摄像头。这给智能手机制造商带来了越来越大的挑战,他们需要考虑使用音圈马达(VCM)技术所带来的磁干扰影响。由于可变光圈马达的出现,且可变光圈马达与折叠手机中的摄像头模组和磁性铰链紧密集成导致这一问题变得更加复杂。

SmartphoneTeardown

一个典型的VCM OIS相机,每个马达需要使用3至4个钕稀土磁铁。马达制造商可以谨慎地设计马达,以确保摄像头模组内不会出现过多的磁干扰现象,但由于每个手机的多个马达紧密地组装在一起,智能手机制造商还必须考虑每个摄像头模组之间将如何相互影响,这通常意味着必须以不同的方式放置它们,在摄像头模组或其他关键部件(如振动马达或喇叭)之间留下间隙。独立组件之间的磁性相互作用或许不易模拟,并且由于上市时间的压力,最终会导致设计上作出相应的妥协。

可折叠手机趋势使这个问题进一步复杂化,因为保持手机关闭的锁紧机构通常使用比摄像头模组中更强大的磁铁。磁铁还会给智能手机配件(如手机壳)的设计师带来麻烦。

为了提供卓越的低光条件拍照性能,智能手机正在采用更大的图像传感器,并相应地采用具有更大光圈的更宽镜头。这种设计选择有利于更大的光吸收,在低光条件下产生更好质量的图像。然而,大的可变光圈会导致较窄的景深(DoF),这可能会影响图片和视频质量。因此,可变光圈马达越来越多地被应用在高端智能手机相机中,因为它们带来了真正控制景深的好处,而不受软件处理的人为模糊的影响。可变光圈位于镜头顶部,靠近AF/OIS马达。当所有这些马达都是基于VCM技术时,设计者需要考虑复杂的磁干扰问题。

磁铁是VCM马达技术必须的,因此无法避免。剑桥机电有限公司(CML)的形状记忆合金(SMA)马达不使用磁铁,因此在设计过程中具有更大的灵活性。智能手机制造商可以将支持CML的摄像头模组放置在他们喜欢的位置,而不用担心干扰其他含有磁铁的组件或配件。目前SMA马达出货量已超5000万台,包括越来越多的折叠手机,如XIAOMI MIX FOLD 2和3


关于剑桥机电(CML):剑桥机电有限公司(CML)是一家世界领先的研发公司,利用其形状记忆合金(SMA)平台整合技术,提供从机械、光学、电气、半导体到软件设计方面的系统级解决方案。采用SMA线(大小细如发丝)的马达解决方案,可以控制到光波长的精度。这些马达特别适用于生产快速和结构紧凑的轻便设计,并同时提供需要高精度和高强度的应用。

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