在超便攜式應(yīng)用領(lǐng)域，近來令人吃驚的趨勢之一是融合：集成蜂窩電話與PDA、數(shù)碼相機(jī)(DSC)、音樂播放器及定位系統(tǒng)(GPS)的智能手機(jī)；包含攝像機(jī)、DSC、音頻播放器、錄音機(jī)和電影瀏覽器的音視頻錄像機(jī)；以及用于顯示器、打印機(jī)和復(fù)印機(jī)的數(shù)字紙張。雖然其中一些融合應(yīng)用尚需時日才能實現(xiàn)商業(yè)化，但不少應(yīng)用正如潮水般涌向市場。
    
　　一個重要的是將兩種非常成功的超便攜式產(chǎn)品——DSC與彩屏蜂窩電話整合在單個便攜設(shè)備中的可拍照手機(jī)。本文將考察獨立的DSC，并分析將此功能集成到可拍照手機(jī)后，這種融合對功耗和電源的影響。
    
　　在過去幾年，DSC市場經(jīng)歷了高速增長，現(xiàn)在DSC的銷量已經(jīng)超過筆記本電腦，其中三分之一是高分辨率(大于3百萬像素)產(chǎn)品。今天的數(shù)碼相機(jī)具有接近5百萬像素的分辨率，并正邁向7百萬像素。
DSC的功率需求
    
　　DSC包括許多消耗電流的模塊，其關(guān)鍵部件是圖像傳感器，它傳統(tǒng)上一直采用電荷耦合器件(CCD)。近，該關(guān)鍵部件變成了一種CMOS集成電路，它可替代傳統(tǒng)照相機(jī)的膠片，一般由2.7至3.3V的電源供電。
    
　　在DSC中，閃光是由氙燈產(chǎn)生的，它在光脈沖的持續(xù)時間內(nèi)由一個可將電池電壓轉(zhuǎn)換到300V的升壓調(diào)節(jié)器供電。而在初，氙燈是通過一個高壓(4-5kV)脈沖對燈內(nèi)混合氣體進(jìn)行電離而被激活的。該脈沖是由一個選通脈沖單元發(fā)出的，它包括一個高壓脈沖變壓器和一個絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。
    
　　彩色顯示器背光可以通過由一個有源LED驅(qū)動器控制的四只白光LED來提供。驅(qū)動器應(yīng)允許調(diào)節(jié)LED偏置電流的占空比，以調(diào)整相對于環(huán)境光的亮度，從而將背光的功耗降至。調(diào)焦和快門馬達(dá)可以由一個雙電機(jī)驅(qū)動器進(jìn)行驅(qū)動，鋰離子電池可以由外部充電器適配器進(jìn)行充電。，DSP彩色相關(guān)單元可以由一個低電壓、低電流(1.2V、300mA)的降壓轉(zhuǎn)換器供電。
    
    
　　下面的例子可以說明這種應(yīng)用的功率需求。一個掌上型DSC(130萬像素)在拍照時消耗的峰值功率大概為2W，瀏覽圖片時的峰值功率為1.2W(假定在2.4V、500mA的供電條件下)。在這種情況下，兩個串聯(lián)的700mAh NiMH充電電池可維持近1小時的拍照和瀏覽時間。
    
　　如果說DSC是消費者追捧的對象，那么可拍照手機(jī)正在市場上熱賣。據(jù)預(yù)測，今年可拍照手機(jī)的數(shù)量將超過DSC，到2007年，生產(chǎn)的全部蜂窩電話中有四分之一將帶有照相機(jī)。
    
　　日本一直引領(lǐng)著對高端可拍照手機(jī)的需求，它們裝配有百萬像素的圖像傳感器、固態(tài)存儲卡和高分辨率的彩屏顯示器。日本已經(jīng)發(fā)布的許多新款可拍照手機(jī)具有100萬或130萬像素的分辨率，在性能上可以替代低端DSC。用于蜂窩電話的照相機(jī)被限定在狹小的模塊內(nèi)，而且一般要滿足苛刻的要求，包括1cm3的體積、100mW的功率、2.7V的電源和10美元的成本等。
    
　　圖像傳感器制造商之間正在掀起一場技術(shù)戰(zhàn)。蜂窩電話制造商希望為照像模塊分配的功耗低于100mW，CCD圖像傳感器正在接近這一極限，而CMOS傳感器通常只需要一半的功率。在低分辨率應(yīng)用中，CMOS圖像傳感器憑借其低功耗特性已經(jīng)勝過CCD。在高分辨率(大于1百萬像素)應(yīng)用中，CCD依然是者。
    
通話時間下降
    
　　今天的可拍照手機(jī)大部分具有30萬像素左右的分辨率，而且在通話和拍照模式下消耗的峰值功率基本相同(低于1.5W)。從早前使用的DSC推斷，一個130萬像素的可拍照手機(jī)在拍照模式下的峰值功耗(2W)將高于在通話模式下的功耗(1.5W)。這類一流的可拍照手機(jī)如果裝配一只3.6V、1,000 mAh的鋰離子電池，那么應(yīng)該保證兩個小時左右的通話和拍照時間。目前的可拍照手機(jī)和DSC會帶有1個8到16MB的閃存存儲棒。被稱為Mini SD卡的固態(tài)存儲卡在今年年底將達(dá)到256MB。
    
　　所有這些功能的代價是它們導(dǎo)致蜂窩電話的通話時間呈螺旋式下降：從常規(guī)蜂窩電話的6個小時下降到新型可拍照手機(jī)的1或2個小時。
    
　　隨著更高像素的照相機(jī)、更高分辨率的顯示器和更多功能被集成到蜂窩電話中，通話時間將進(jìn)一步縮短。
    
　　在工作時間下降到1至2個小時的情況下，可拍照手機(jī)遇到了與筆記本電腦類似的電源管理難題，因為兩者都依賴于相同的液晶顯示和電池技術(shù)。
    
　　為了使筆記本電腦獲得8小時的工作時間、使蜂窩電話回復(fù)到原來的通話時間水平，我們需要新的技術(shù)。燃料電池或電化學(xué)裝置可以將甲醇類燃料的能量直接轉(zhuǎn)化成電能，其存貯的能量可以達(dá)到現(xiàn)有電池的10倍。它們將在兩年內(nèi)迎來黃金的發(fā)展階段。在顯示方面，有機(jī)LED有望取代現(xiàn)行的透射式LCD技術(shù)，從而免去消耗大量功率的背光配件。