解读MEMS镜头：未来手机的标准配置

据传，谷歌Nexus 5以及OPPO的一款新机将采用MEMS镜头，全新的镜头将带给手机超快的对焦速度以及极低的功耗。因此“MEMS”，这个被广泛忽视了的名词引起了很多手机发烧友的关注。



MEMS传感器：其实大家都在用

MEMS技术，也叫做微机电系统，它可以简单理解成一种集成度很高的微型器件或系统，而正是由于这是一种精度可达微米级别的微型器件，因此MEMS传感器普遍具有尺寸小、功耗低、性能强等特性。



MEMS传感器体积微小，精度可达微米级别

虽然上文中提到的MEMS镜头目前尚未正式商用，但采用MEMS技术的其他类别传感器却已经应用到我们生活中的各个领域。大家经常使用到的麦克风、陀螺仪、硬盘驱动头，以及不甚熟悉的医疗设备、汽车部件、航空器材，都有MEMS技术的广泛参与。

在数码产品领域，MEMS技术也已经有了很广泛的应用，事实上，已经有很多手机已经在使用MEMS技术，最有名的例子就是手机的动作感应功能，由于使用了MEMS技术的三轴陀螺仪，我们的手机可以通过感应三个维度的方向变化来和应用互动，大幅度提升了手机动作感应类游戏的可操控性，而目前很多手机上使用的加速计、电子罗盘、光感应器等部件，也均加入了MEMS技术。



MEMS传感器在手机上非常普及

MEMS镜头：快速、省电、集成度高

MEMS镜头也就是采用了微机电系统来实现对焦成像的镜头组件，和传统的VCM马达相比，MEMS镜头集成度更高，对焦速度更快，对焦更准确、功耗也要低的多。

MEMS镜头最显著的特点在于大幅度提升了镜头的对焦速度，目前唯一的一款采用MEMS技术的镜头的对焦速度要比常规VCM镜头至少快上7倍，此外MEMS镜头在摄像头对焦的功率和精度方面也有很大优势。



MEMS镜头的基本结构

集成度方面，拿DigitalOptics公司推出的mems|cam模块（800万像素，1/3.2寸摄像头）举例，这款采用MEMS技术的镜头模块的z轴高度仅为5.1mm，比常规模块减少了33%的空间，这珍贵的33%对于目前以丝米为单位的手机厚度而言，重要性不言而喻。

以目前最高水平的诺基亚Lumia 1020为例，该机拍照效果好的原因就在于它使用了高质量以及大尺寸的拍照组件，但换来的是手机厚度难以控制的小问题，如果使用了最新的MEMS技术，相信手机的厚度控制上会好很多。



已经成品的MEMS镜头

MEMS的整体耗电量仅为传统VCM 镜头的1%。其实在功耗上MEMS的优势很好理解，手机的摄像头的工作原理是机械组件通过对镜头组的微小位移，来实现对焦的目的。由于使用MEMS微机电系统的感光器体积微小，精度以微米级计算，而镜头组件的驱动器所需要的能量极小，因此MEMS镜头的功耗相当低，可以有效提高电池的使用寿命。

此外，MEMS技术还可以让镜头组件以低温运行，和常规镜头相比，MEMS镜头可以降低20%的散热量，而温度的控制对于提高照片画质的稳定性很有帮助。

MEMS镜头，是趋势但谈不上革命

MEMS镜头的出现和苹果A7处理器其实状况有相似之处，它们的出现必然会对产品的性能有一定的提升，但并没有针对现阶段产品的最短板进行升级。目前来说，手机拍照对于对焦速度方面的要求并不高，手机的连拍功能已经足够日常使用。

而目前已经正式推出的MEMS镜头还只有DigitalOptics公司的一款而已，其快速、低能耗等技术方面的优势只在于理论上，尚无商用产品接受过专业测试。此外，影像设备的成像结构非常复杂，照片画质受多方面因素的影响，仅仅在组件结构上的优化并不能称之为革命。而谷歌Nexus 5上所内置的MEMS镜头究竟表现如何，一时还无法下结论。

手机的拍照功能在整个2013年都备受关注，很多厂商都就此点进行炒作，除了MEMS镜头外，我们已经见识过了HTC的Ultrapixel、OPPO的Pure Image、索尼的BIONZ 影像处理器、诺基亚的超高像素以及PureView拍照技术，给我留下最大的印象就是强弱之别和厂商所提的概念事实上关系不大，雷声大雨点小的产品比比皆是。

可以预见的是，MEMS镜头必然是未来手机的技术趋势，如果在Nexus 5上取得了不错的效果相信会有更多的产品尝试在镜头上使用微机电系统。但仅就目前的形式判断，笔者对该技术下的镜头质量并不看好，毕竟技术尚未成熟，并且一款拍照设备的衡量标准又是多样性的，对焦速度、功耗、散热等性能都不是镜头的核心竞争点。



智能手机的镜头使用MEMS技术是趋势