昨日，Apple获得一项专利，该专利涵盖一套相机模组传感架构。

这套架构既可以测量可移动光学组件的位置，也能够检测相机内部温度，同时让不同传感器共享大部分相同的电子电路。

这项技术解决了智能手机相机内部一个愈发突出的难题，自动对焦与光学防抖系统，依赖镜头或者图像传感器完成极高精度的位移动作。

与此同时，紧凑的相机模组内部产生的温度变化，会对整套机构的运行造成影响，Apple这份专利提出，将监测上述两类变量的电子器件进行整合，不再为每一项功能配备独立的传感通路。

该方案的核心思路，是通过多路复用器将多功能驱动芯片与位置传感器、温度传感器相连，多路复用器会选择性地把对应传感器接入一组共用的驱动输入端口，让同一套模拟前端电路与模数转换器，既可以处理位置测量数据，也可以处理温度测量数据。

Apple明确表示，这种布局能够缩小驱动芯片的体积，还有望减少相机模组内部所需驱动芯片的数量。

现代相机系统中，光学组件会频繁发生位移，Apple在专利中说明，自动对焦机构会带动镜头模组沿着光轴相对图像传感器发生位移；光学防抖则会产生横向位移，用来抵消手部抖动等外部干扰。

想要实现精准控制，就必须获知可移动组件的实时位置，而温度数据同样会参与相机机构的控制运算。

其中一种实现方案，在搭载磁铁的可移动镜头载架周边布置磁性位置传感器，当载架与镜头发生移动，磁场随之改变，传感器就可以据此判断镜头模组的相对位置。专利列举了霍尔效应传感器、隧道磁阻传感器、巨磁阻传感器与各向异性磁阻传感器作为可行的硬件方案。

这套传感方案并不局限于镜头位移检测：专利提到，类似的传感方式还可以追踪图像传感器与相机外壳之间、镜头与图像传感器之间，甚至单个镜片元件之间的相对运动。

温度传感器则可以布置在相机模组内部一处或者多处位置，专利介绍了热敏电阻，包含负温度系数器件与正温度系数器件，这类元件的电阻会随温度发生改变，采集得到的温度读数，可用来调整相机内部各项运行参数。

该设计最值得关注的部分，在于各类传感器的连接方式。

专利没有为每一个传感器配置独立的处理电路，而是依靠多路复用器，将不同传感器切换接入共用的驱动芯片接口，同一组输入端口，某一时刻接收代表镜头位置的电压信号，另一时刻接收代表温度的电压信号，驱动芯片的模拟前端对信号做调理处理，模数转换器完成数字化转换，处理器再根据当前选中的传感器类型解析对应数据。

驱动芯片内部的选择逻辑，会确定某一时刻接入哪一路传感器，并向多路复用器发送对应指令，尤为关键的是，这颗驱动芯片还可以同时控制自动对焦或者光学防抖执行器，传感采集得到的数据能够直接输送到驱动相机组件运动的机构当中。

这种集成设计具备重要价值，在空间越来越拥挤的相机模组内部，芯片面积、电气互连线路以及重复冗余电路的每一处缩减，都具备实际意义。

Apple的设计不止停留在共享输入端口，部分实现方案会根据当前正在测量的传感器，或是传感器输出的信号，动态调整供给传感器的电气偏置。

在位置传感器与温度传感器之间切换时，驱动芯片可以改变偏置电流，保证输出电压维持在有效的测量区间内，芯片还可以随温度变化调整电流，以此自适应调节传感电路，让驱动芯片能够测量更宽的温度范围，无需扩大信号处理的量程。

另一种配置方案搭载两组独立可控的偏置电流源。当测得电压接近预设阈值时，温度传感器反馈的信号可以用来调整其中一路或者两路电流。

Apple表示，该设计能够在芯片既定动态范围下，实现更大的温度测量区间。

这套架构还可以通过同一个驱动芯片，对多颗温度传感器做多路复用，芯片在多个传感器之间切换，就能够采集模组内部不同物理点位的温度，同时复用同一套核心传感电路。

这份授权专利的权利要求，确立了该概念的三种主要实现形式：

第一种：
位置传感器与温度传感器，通过多路复用器、共用偏置电路与测量线路共享同一颗驱动芯片。

第二种：
一颗或多颗温度传感器，选择性接入配备双偏置电流源的驱动芯片。

第三种：
将位置传感器与双偏置温度传感方案结合，共用同一套驱动输入端口，权利要求同时覆盖可调节偏置电流、磁性位置传感、多路复用温度测量等技术点。

这并不是一项主打全新摄影功能的专利，更多聚焦于底层工程实现，目的是把能力越来越强的相机塞进空间受限的设备机身当中。

Apple这套方案，把位置监测与温度监测整合到可复用的驱动电子器件上，同时保留自动对焦、光学防抖所需的反馈数据采集能力。

能够带来的实际收益包括驱动芯片体积缩小、专用电路数量减少，更高效利用镜头、执行器与图像传感器周边有限的空间。

随着相机系统搭载愈发复杂的可移动光学元件与防抖硬件，这种元器件层面的整合会变得格外重要。

这份专利表明，Apple不仅在提升相机的拍摄能力，同时也在缩减、简化相机控制所需的电子硬件。