Colin對話Elektor：MEMS OIS變革光學圖像穩定技術
C. J. Abate: 加入MEMS Drive前，您曾在DigitalOptics及Freescale等公司擔任不同職位。請問您是訓練有素的工程師出身嗎？什么原因促使您進入數字光學領域？
Colin Kwan: 我擁有電氣工程學位以及MBA學位。過去的25年里，我的角色主要是負責先進半導體以及材料解決方案在各消費及工業領域的推廣。在智能手機行業爆發以前，我就和領先手機OEM廠商進行合作，致力于為用戶帶來無與倫比體驗的高新科技應用技術的推廣 。2010年，我加入DigitalOptics，負責公司光學產品的業務拓展，包括鏡頭設計、影像算法、MEMS馬達、應用軟件以及晶圓級光學元件等。我精心整合了內部資源，將這些技術組合并實現商業化應用。我熱愛各種先進的技術，具有工程師基因，再加上豐富的業務經驗，使得我能夠通過跟不同行業伙伴合作，將MEMS OIS光學防抖技術變成現實！
C. J. Abate: 您是什么時候創立MEMS Drive的？你們的使命是什么？
Colin Kwan: MEMS Drive是一家無晶圓廠半導體公司，主要致力于研發，制造和銷售以微機電技術為基礎的前沿驅動馬達。我們公司成立于2014年，總部位于美國加利福尼亞州的帕薩迪納市。MEMS Drive團隊在微機電馬達技術的設計和量產方面均有著超過10年以上的經驗。我們在微機電系統領域曾成功取得重大突破。MEMS Drive的使命是通過不斷的創新和投入，致力于為移動設備提供卓越的成像解決方案。我們的目標是改變成像技術的未來！
MEMS OIS光學防抖馬達
C. J. Abate: 你們只是聚焦在手機攝像頭市場嗎？目前主要的客戶有哪些？
Colin Kwan: 不是的。手機攝像頭是我們當前最主要的市場。但我們的首代產品 — MEMS OIS光學防抖馬達，通過移動圖像傳感器，可以應用到更多的領域，比如無人機、運動相機、可穿戴設備、網絡攝像機、監測設備、VR/AR成像、低光眼鏡、移動相機以及頭戴式顯示器等。我們目前和許多一線手機OEM商都建立了合作，但很抱歉暫時還不便透露具體合作細節。我們會在適當時候公布更多消息。
Colin Kwan: 不是的。手機攝像頭是我們當前最主要的市場。但我們的首代產品 — MEMS OIS光學防抖馬達，通過移動圖像傳感器，可以應用到更多的領域，比如無人機、運動相機、可穿戴設備、網絡攝像機、監測設備、VR/AR成像、低光眼鏡、移動相機以及頭戴式顯示器等。我們目前和許多一線手機OEM商都建立了合作，但很抱歉暫時還不便透露具體合作細節。我們會在適當時候公布更多消息。
MEMS OIS手機攝像頭爆炸圖
C. J. Abate: 請談下您對當前手機防抖技術市場的看法。它在過去5年有什么變化嗎？
Colin Kwan: 近年來，圖像穩定技術在提高智能手機成像質量方面發揮了關鍵作用。其主要有兩種方式實現：（1）光學圖像穩定（OIS），在拍攝一幀圖像時對攝像頭抖動進行“硬件”補償；（2）電子圖像穩定（EIS），在拍攝多幀圖像后通過軟件（算法）進行補償。這兩種解決方案都被高端智能手機采用。雖然它們都有自己的優勢，但是OIS允許智能手機攝像頭具有更長的曝光時間，從而從根本上解決了防抖問題，這對相機在抖動及低光環境拍攝高清照片至關重要。
目前，OIS技術主要應用到高端手機，這只占整個手機市場的20%不到。但隨著人們對手機拍照質量要求的提高，OIS已經有逐步滲透到中低端手機市場的趨勢。因此，智能手機的OIS市場非常廣闊。
OIS馬達技術在手機市場的應用目前主要被部分音圈馬達（VCM）廠商所占據。然而，它們沒有一家可以做到全方位防抖。不管是移動鏡頭式還是傾斜鏡頭式，對于旋轉軸（roll）的防抖始終沒法做到補償。MEMS Drive以此為契機，研發出我們獨有的MEMS OIS防抖馬達，這也是全球首個應用到手機的五軸（pitch, yaw, roll, 及X/Y平移方向）光學防抖。
與蘋果iPhone X和三星Note 8等旗艦手機（均采用傳統VCM OIS）的光學圖像穩定技術相比，MEMS OIS顯現出巨大優勢，有望取代之。我們堅信MEMS OIS擁有美好的未來！
C. J. Abate: MEMS OIS有哪些優勢？
Colin Kwan: MEMS OIS 是一顆置于圖像傳感器下方的微機電馬達。通過在X/Y平面快速精準地移動圖像傳感器，MEMS OIS可以補償拍照時的相機抖動，從而避免圖像模糊。MEMS OIS對攝像頭模組的機械系統進行根本設計改變，從而打破傳統VCM光學防抖移動鏡頭實現防抖的限制。我們發現手機用戶在拍照時，五個軸向的抖動都可能產生。也就是說，如果五個軸向中任意一個沒有得到恰當補償，照片都可能產生模糊。MEMS OIS能在10毫秒內實現次像素級精確防抖。它同時能耗極低（僅是傳統VCM光學防抖的1/100），這對手機及其它移動設備都至關重要。我們的MEMS OIS 防抖馬達與所有自動對焦（AF）系統和鏡頭設計完全兼容，適合高度自動化的大規模生產。最后，MEMS OIS在雙攝像頭和三攝像頭應用中也極具競爭優勢，因為它不會產生磁干擾。
Colin Kwan: 近年來，圖像穩定技術在提高智能手機成像質量方面發揮了關鍵作用。其主要有兩種方式實現：（1）光學圖像穩定（OIS），在拍攝一幀圖像時對攝像頭抖動進行“硬件”補償；（2）電子圖像穩定（EIS），在拍攝多幀圖像后通過軟件（算法）進行補償。這兩種解決方案都被高端智能手機采用。雖然它們都有自己的優勢，但是OIS允許智能手機攝像頭具有更長的曝光時間，從而從根本上解決了防抖問題，這對相機在抖動及低光環境拍攝高清照片至關重要。
目前，OIS技術主要應用到高端手機，這只占整個手機市場的20%不到。但隨著人們對手機拍照質量要求的提高，OIS已經有逐步滲透到中低端手機市場的趨勢。因此，智能手機的OIS市場非常廣闊。
OIS馬達技術在手機市場的應用目前主要被部分音圈馬達（VCM）廠商所占據。然而，它們沒有一家可以做到全方位防抖。不管是移動鏡頭式還是傾斜鏡頭式，對于旋轉軸（roll）的防抖始終沒法做到補償。MEMS Drive以此為契機，研發出我們獨有的MEMS OIS防抖馬達，這也是全球首個應用到手機的五軸（pitch, yaw, roll, 及X/Y平移方向）光學防抖。
與蘋果iPhone X和三星Note 8等旗艦手機（均采用傳統VCM OIS）的光學圖像穩定技術相比，MEMS OIS顯現出巨大優勢，有望取代之。我們堅信MEMS OIS擁有美好的未來！
C. J. Abate: MEMS OIS有哪些優勢？
Colin Kwan: MEMS OIS 是一顆置于圖像傳感器下方的微機電馬達。通過在X/Y平面快速精準地移動圖像傳感器，MEMS OIS可以補償拍照時的相機抖動，從而避免圖像模糊。MEMS OIS對攝像頭模組的機械系統進行根本設計改變，從而打破傳統VCM光學防抖移動鏡頭實現防抖的限制。我們發現手機用戶在拍照時，五個軸向的抖動都可能產生。也就是說，如果五個軸向中任意一個沒有得到恰當補償，照片都可能產生模糊。MEMS OIS能在10毫秒內實現次像素級精確防抖。它同時能耗極低（僅是傳統VCM光學防抖的1/100），這對手機及其它移動設備都至關重要。我們的MEMS OIS 防抖馬達與所有自動對焦（AF）系統和鏡頭設計完全兼容，適合高度自動化的大規模生產。最后，MEMS OIS在雙攝像頭和三攝像頭應用中也極具競爭優勢，因為它不會產生磁干擾。
MEMS OIS系統工作原理
C. J. Abate: 你們產品的主要功能是提供防抖解決方案嗎？
Colin Kwan: MEMS OIS提供的不止是相機防抖功能。通過對圖像傳感器的精準和快速移動，當與軟件算法結合時，還可以實現更多的成像功能，比如：超級分辨率、3-D成像、以及去模糊等。基于圖像傳感器移動技術，我們可以有越來越多的應用。這為影像行業以及機器視覺開啟了更多新的機會可能！
C. J. Abate: 你們在今年的CES展展示了MEM OIS五軸光學防抖在手機的應用，可以給我們分享下體驗嗎？得到些什么反饋呢？
Colin Kwan: 這是手機行業第一次見證五軸光學防抖在手機的實現。我們和高端旗艦手機之間的demo對比展示了MEMS OIS和傳統VCM光學防抖相比的巨大優勢。我們感到非常興奮，MEMS OIS收獲了來自客戶以及行業伙伴的高度認同。
C. J. Abate: 您認為OIS技術未來五年至十年將如何發展？
Colin Kwan: 未來五年至十年，OIS市場前景非常好。MEMS OIS解決方案具有高性能、小尺寸、低功耗等特點，因此具有巨大的市場潛力。我們還應該注意到，更大尺寸的CMOS圖像傳感器需要更大、更重的鏡頭，這將對VCM OIS帶來更大挑戰。通過移動圖像傳感器實現的MEMS OIS光學防抖對于更大、更重的鏡頭，不論是塑料還是玻璃，都將是更好選擇。隨著更好的OIS技術應用，移動拍照媲美專業級單反相機的時代正在來臨！
C. J. Abate: 您覺得成立和經營一家硬件創業公司最大的收獲是什么？
Colin Kwan: 基于移動圖像傳感器建立起一個嶄新的影像平臺是我們最大的成績。這給我們帶來的不只是光學防抖，還包括許多其它影像功能，都可以使得移動成像向單反相機級發展。我們非常驕傲，MEMS Drive做了件行業從未做的事！
C. J. Abate: 您對其它有興趣創立硬件創業公司的創新者有什么建議嗎？
Colin Kwan: 對市場趨勢保持敏感，傾聽客戶的需求。隨時準備好應對變化 — 包括市場、經濟、競爭，這些在將你的產品引入市場的過程中都可能發生的事。持之以恒對傳播新技術也是很關鍵的。
C. J. Abate: 您對MEMS Drive接下來一年有什么規劃嗎？會發布新的產品？
Colin Kwan: 接下來一年，我們主要會把精力集中在MEMS OIS生產以及給向客戶的交付。探索MEMS OIS在手機以外其它領域的應用也是我們的重大目標之一。