手機拍攝質素新指標 微電子港企研新一代光學防震技術

更新時間:15:00 2023-08-28
發佈時間:15:00 2023-08-28

現代人生活離不開手機,拍照是智能手機主要功能之一。高端手機的鏡頭可多達3至4個,而拍照質素更是高端手機的賣點。

手機鏡頭高度微縮化,要在極小空間內整合多項功能,又要減低耗電量,所需的微電子設計和製造工藝水平極高,屬於精密製造業。不少手機元件都是科研人員長時間的心血結晶,在推動產業不斷創新之餘,對手機產業升級也帶起了重要作用。

近年部分手機鏡頭加入OIS(光學防震)系統,抵銷人手抖動的影響。中國是智能手機、新能源汽車、無人機、AR設備的生產大國,對新一代傳感器和電子元件需求日增。由香港科學園微電子企業MEMS Drive設計的OIS元件,更即將進入主流市場。

兩部支援Sensor Shift手機,左右方向搖晃,支援2軸的手機只能應付前後抖動,而安裝MEMS Drive的5軸防抖技術則在任何方向搖晃,畫面都保持穩定。
兩部支援Sensor Shift手機,左右方向搖晃,支援2軸的手機只能應付前後抖動,而安裝MEMS Drive的5軸防抖技術則在任何方向搖晃,畫面都保持穩定。

新一代光學防震技術
MEMS Drive為無晶圓廠半導體供應商,其開發的OIS,特點是以半導體開發出極為精細的「微機電系統」(MEMS),取代上一代VCM馬達防震技術,耗電量僅為後者百份之一;防震效果更佳,壽命更長,體積更小,可大大提高手機拍攝質素,並拓展至多個應用領域。

微電子是全球化的產業,MEMS Drive團隊遍佈全球,除了在香港科學園,亦在美國矽谷、中國南京、深圳和台灣設立辦事處。

移動感光元件技術
MEMS Drive聯合創辦人兼行政總裁Colin Kwan表示,公司研發的OIS光學防震系統及自家研發的5軸移動防震,再配合專業相機的Sensor Shift,即透過移動感光元件防震,為手機加入更專業的拍攝功能,在穩定影像性能上,在業內無出其右。

以往,Sensor Shift只會應用在高端數碼相機,後來拓展至高端手機,但仍以上一代VCM馬達驅動。MEMS Drive專注以MEMS技術開發OIS 結合Sensor Shift技術,讓手機拍攝效果進一步媲美專業級相機,預計將成手機新標配,MEMS Drive已獲風險投資基金和手機品牌注資。

以往手機在沒有腳架下,難以拍攝出清晰的夜景;MEMS Drive技術透過防震延長曝光,暗光下仍有清晰效果。

「慢速快門在拍攝時維持穩定,快門速度調慢以增加進光量,減低ISO值的要求,擴大影像的動態範圍,照片內保留更豐富光暗細節。」MEMS Drive的OIS暗光環境下支持長時間曝光,讓畫面更細緻和有層次,提高廣角鏡和長焦距拍攝質素,支援8K超高解像,錄製視頻亦更流暢。

MEMS Drive聯合創辦人兼行政總裁Colin Kwan:「期望更多本地畢業生可加入微電子產業,推動本港多元經濟及新型工業化發展。」
MEMS Drive聯合創辦人兼行政總裁Colin Kwan:「期望更多本地畢業生可加入微電子產業,推動本港多元經濟及新型工業化發展。」

香港亦有MEMS算法專才
防震對拍攝質素有重要影響,礙於手機內空間有限,以往難以為每個鏡頭配備OIS。隨著MEMS的高度微縮化,量產推動生產成本下降,更多鏡頭可望配備OIS,令拍攝質素更佳。

MEMS Drive業務國際化,由於香港亦有不少MEMS算法專才,公司選擇落戶科學園專注開發、美國辦公室負責設計晶片,在台灣進行晶圓代工,封裝則在南京進行,以善用各地優勢。

香港要發展微電子業,除了人才,亦需要有其他配套,香港正建設微電子的基礎設備,未來分工可更多考慮留港進行。在元朗創新園的微電子中心(MEC)預計於明年(2024年)投入營運,提供專為開發、測試、試產和原型生產的基礎設備,可望加快產品商業化進程。

應用前景廣闊 增聘人手倍增
Colin表示,MEMS Drive的微電子產品亦可應用在消費和工業電子;包括了AR眼鏡、無人機、運動相機、智能駕駛輔助,甚至醫學內窺鏡檢查拍攝鏡頭內。

以智能駕駛輔助為例,應用了大量鏡頭和感測器,元件要應付駕駛時長期震動和苛刻環境,以往的車規級防震元件無法應付,MEMS Drive產品的可靠度、品質、防撞、工作溫度和防震效果卓越,而且耗電量極低,可滿足此類應用的要求。

MEMS Drive在香港發展高端電子元件設計,亦帶來了優質就業機會。Colin表示,以往科學園團隊主要是集中開發MEMS系統設計和算法,隨著量產和市場化,估計需要增聘的人手以倍數增長,期望更多本地畢業生可加入微電子產業,推動本港多元經濟及新型工業化發展。

MEMS元件具備體積小、耗電量低、靈敏度與可靠性高等優勢,可以完美整合至影像感測元件,合成極小巧設計(右上角),微縮安裝在手機內。右下角為整合鏡頭、運算和連接介面後的成品。
MEMS元件具備體積小、耗電量低、靈敏度與可靠性高等優勢,可以完美整合至影像感測元件,合成極小巧設計(右上角),微縮安裝在手機內。右下角為整合鏡頭、運算和連接介面後的成品。