音圈马达光学图像稳定制造技术

本发明专利技术涉及音圈马达光学图像稳定。在一些实施例中具体提供了一种用于控制相机部件的运动的致动器模块。该致动器模块包括被安装到支撑结构的一个或多个磁体、在由耦接到支撑机构的镜头限定的光轴的方向上位于该一个或多个磁体之下的一个或多个传感器和一个或多个线圈。该一个或多个线圈在光轴的方向上位于该一个或多个磁体和该一个或多个传感器之间。该一个或多个磁体被配置为与在携带电流时的该一个或多个线圈相互作用，以调整镜头相对于图像传感器的位置。该一个或多个传感器被配置为感测由于镜头相对于图像传感器的移动而导致的该一个或多个磁体的磁场的变化。

Optical image stabilization of voice coil motor

The invention relates to optical image stabilization of voice coil motor. In some embodiments, an actuator module for controlling the motion of camera components is specifically provided. The actuator module includes one or more magnets mounted to the support structure, one or more sensors and one or more coils located below the one or more magnets in the direction of the optical axis defined by the lens coupled to the support mechanism. The one or more coils are located in the direction of the optical axis between the one or more magnets and the one or more sensors. The one or more magnets are configured to interact with the one or more coils carrying current to adjust the position of the lens relative to the image sensor. The one or more sensors are configured to sense changes in the magnetic field of the one or more magnets caused by the movement of the lens relative to the image sensor.

【技术实现步骤摘要】
音圈马达光学图像稳定本申请是申请号为201380072792.7、申请日为2013年12月19日、名称为“音圈马达光学图像稳定”的专利技术专利申请的分案申请。
本公开总体涉及对相机部件的运动的控制。
技术介绍
对于高端微型相机而言，通常结合“自动聚焦”(AF)，由此对对象焦距进行调整以允许不同距离处的对象在图像平面处清晰聚焦，从而被数字图像传感器捕获。存在许多建议以用于此类焦点位置的调整。然而，最常见的解决方案就是使整个光学镜头作为单个刚体沿光轴移动。镜头越靠近图像传感器的位置对应于距相机越远的对象焦距。对此类微型相机性能提高的要求从未间断过，考虑到添加至此类移动设备的所添加的特征部和设备，要求持续的微型化。具体地，如果沿光轴的镜头移动伴有在其他自由度中的最小连带运动，尤其是围绕与光轴正交的轴的倾斜，那么更易于实现高图像质量。对此而言，对于相机的给定尺寸，强烈地希望安装更大的镜头和图像传感器以改善图像质量，因此希望降低部件诸如致动器的尺寸。
技术实现思路
本专利技术公开了一些实施例，这些实施例包括一种用于控制相机部件的运动的装置。在一些实施例中，该装置包括致动器模块。该致动器模块包括多个磁体。所述多个磁体中的每个磁体被极化，其中磁畴在每个磁体中在相同方向上大体对齐。该装置进一步包括围绕镜头刚性地设置的线圈。所述多个磁体中的每个磁体基于从线圈产生的洛伦兹力促成用于调整镜头的焦点的力。附图说明图1示出了根据一些实施例的具有相机的便携式多功能设备的框图。图2示出了根据一些实施例的具有相机的便携式多功能设备。图3A示出了根据一些实施例的完整致动器模块。图3B示出了根据一些实施例的可隐藏外部屏蔽外壳的致动器。图3C示出了根据一些实施例的顶视图中的致动器。图4示出了根据一些实施例的隐藏外部屏蔽外壳和轭的顶视图中的致动器。图5示出了根据一些实施例的在透视图中可隐藏外部屏蔽外壳的致动器。图6示出了根据一些实施例的在透视图中隐藏外部屏蔽外壳和轭的致动器。图7示出了根据一些实施例的在剖面图中隐藏外部屏蔽外壳和轭的致动器。图8示出了根据一些实施例的显示通过拐角的横截面的立视图中的致动器。图9示出了根据一些实施例的磁体和线圈构造的示意图。图10示出了根据一些实施例的显示平行于短边的通过中部的横截面的立视图中的致动器。图11示出了根据一些实施例的显示通过中部的横截面的立视图中的致动器。图12示出了根据一些实施例的从下侧显示的完整致动器模块，该致动器模块具有两个(霍尔)位置传感器和驱动器集成电路。图13示出了根据一些实施例的从下侧显示的致动器模块，该致动器模块具有(霍尔)位置传感器、驱动器集成电路、OIS线圈FPC，并且隐藏外壳以显示下弹簧。图14A示出了根据一些实施例的从下侧显示的去除了下弹簧的致动器模块。图14B示出了根据一些实施例允许有源镜头倾斜的SMA拐角牵拉丝和偏置弹簧的示意图。图15示出了根据一些实施例的致动器线圈连接的示意图。图16是根据一些实施例的施加至每个端子的示例性电流及其对致动器位置和倾斜的影响的表格。图17示出了根据一些实施例的磁体和线圈构造的示意图。图18示出了根据一些实施例的透视图中的自动聚焦磁体和线圈构造。图19示出了根据一些实施例的没有屏蔽外壳的示例性致动器模块。图20A示出了根据一些实施例的示例性镜头架。图20B示出了根据一些实施例的具有线圈的示例性镜头架。图20C示出了根据一些实施例的示例性下弹簧子组件。图20D示出了根据一些实施例的示例性致动器模块：具有线圈和下弹簧子组件的镜头架。图21示出了根据一些实施例的一种用于光学图像稳定的系统。图22是根据一些实施例的一种用于光学图像稳定的方法的流程图。图23是根据一些实施例的一种用于光学图像稳定的方法的流程图。图24是根据一些实施例的一种用于光学图像稳定的方法的流程图。图25是根据一些实施例的一种用于光学图像稳定的方法的流程图。图26是根据一些实施例的一种用于光学图像稳定的方法的流程图。图27是根据一些实施例的一种用于光学图像稳定的方法中使用的计算的流程图。图28是根据一些实施例的一种用于光学图像稳定的方法中使用的计算的流程图。图29示出了根据一些实施例的被配置为实施用于相机控件的系统和方法的各个方面的示例性计算机系统。本说明书包括对“一个实施例”(“oneembodiment”或“anembodiment”)的参考。短语“在一个实施例中”(“inoneembodiment”或“inanembodiment”)的出现未必是指同一实施例。可按照与本公开一致的任何适当方式结合具体特征、结构或特性。“包括”。该术语是无限制的。如在所附权利要求中所使用的，该术语不排除附加结构或步骤。考虑对以下进行陈述的一项权利要求：“一种包括一个或多个处理器单元的装置……”。此类权利要求不排除该装置包括附加部件(例如网络接口单元、图形电路等)。“被配置为”。可将各种单元、电路或其他部件描述或要求为“被配置为”执行一项或多项任务。在此类上下文中，“被配置为”通过指示单元/电路/部件包括在操作期间执行一项或多项任务的结构(例如电路)来用于暗示该结构。因此，即使指定的单元/电路/部件当前不可操作(例如未接通)，还可说单元/电路/部件被配置为执行任务。利用“被配置为”措辞的单元/电路/部件包括硬件，例如电路、存储可执行以实施操作的程序指令的存储器等等。陈述单元/电路/部件“被配置为”执行一项或多项任务明确旨在不针对该单元/电路/部件调用35U.S.C.§112第六段。此外，“被配置为”可包括通用结构(例如通用电路)，其由软件和/或固件(例如FPGA或通用处理器执行软件)操纵，从而以能够执行所讨论的一项或多项任务的方式进行操作。“被配置为”还可包括使制造过程(例如半导体制造设施)适于制造适合于实施或执行一项或多项任务的设备(例如集成电路)。“第一”、“第二”等等。如本文所用，使用这些术语作为其所修饰的名词的标记，并且并不暗示任何类型的排序(例如空间、时间、逻辑等)。例如，本文可将缓冲电路描述为对“第一”值和“第二”值执行写入操作。术语“第一”和“第二”未必暗示必须在第二值之前写入第一值。“基于”。如本文所用，使用该术语描述影响确定的一个或多个因素。该术语不排除可能影响确定的其他因素。即，可仅基于这些因素，还可至少部分地基于这些因素来进行确定。考虑短语“基于B来确定A”。尽管在这种情况下B是影响A的确定的因素，但是此类短语不排除还基于C来确定A。在其他情况下，可仅基于B来确定A。具体实施方式引入一些实施例包括一种用于控制相机部件的运动的装置。在一些实施例中，该装置包括用于沿三个正交轴来控制微型相机中的镜头相对于图像传感器的位置的致动器模块，以及用于使镜头沿光轴移动的聚焦机构。在一些实施例中，将机构悬浮在多条牵拉丝上，每条牵拉丝与光轴大体平行，并且所述多条牵拉丝中的至少一条牵拉丝由能够弯曲变形的形状记忆材料构成，该弯曲变形允许聚焦机构在与光轴正交的线性方向上移动。在一些实施例中，多条牵拉丝进一步包括四条牵拉丝，机构的每个拐角中有一条牵拉丝。在一些实施例中，弯曲变形包括大体避免其他方向上的连带运动的弯曲变形。在一些实施例中，多条牵拉丝将聚焦机构悬浮在致动器模块支撑结构上以允许握手校正所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制相机部件的运动的致动器模块，所述致动器模块包括：一个或多个磁体，所述一个或多个磁体被安装到支撑结构；一个或多个传感器，所述一个或多个传感器在由耦接到所述支撑机构的镜头限定的光轴的方向上位于所述一个或多个磁体之下；以及一个或多个线圈，所述一个或多个线圈在所述光轴的方向上位于所述一个或多个磁体和所述一个或多个传感器之间；其中所述一个或多个磁体被配置为与在携带电流时的所述一个或多个线圈相互作用，以调整所述镜头相对于图像传感器的位置，以及其中所述一个或多个传感器被配置为感测由于所述镜头相对于所述图像传感器的移动而导致的所述一个或多个磁体的磁场的变化。

【技术特征摘要】
2012.12.20 US 61/740,2761.一种用于控制相机部件的运动的致动器模块，所述致动器模块包括：一个或多个磁体，所述一个或多个磁体被安装到支撑结构；一个或多个传感器，所述一个或多个传感器在由耦接到所述支撑机构的镜头限定的光轴的方向上位于所述一个或多个磁体之下；以及一个或多个线圈，所述一个或多个线圈在所述光轴的方向上位于所述一个或多个磁体和所述一个或多个传感器之间；其中所述一个或多个磁体被配置为与在携带电流时的所述一个或多个线圈相互作用，以调整所述镜头相对于图像传感器的位置，以及其中所述一个或多个传感器被配置为感测由于所述镜头相对于所述图像传感器的移动而导致的所述一个或多个磁体的磁场的变化。2.根据权利要求1所述的致动器模块，其中：所述一个或多个磁体包括四个磁体，所述一个或多个线圈包括四个光学图像稳定线圈，所述四个磁体中的相应磁体的相应边缘磁场与在被电流驱动时的所述四个光学图像稳定线圈中的相应光学图像稳定线圈相互作用，所述四个光学图像稳定线圈被固定到致动器模块支撑结构，使得所述相应边缘磁场的平行于所述光轴的分量允许在与所述光轴正交的方向上产生洛伦兹力，以产生所述镜头在与所述光轴正交的方向上的受控运动。3.根据权利要求1所述的致动器模块，还包括电路板，所述电路板包括所述一个或多个线圈，其中所述一个或多个传感器被安装在所述电路板的与所述一个或多个磁体相对的一侧，其中所述一个或多个传感器中的相应传感器在所述一个或多个线圈中的相应线圈的内周长之内被安装到所述电路板。4.根据权利要求1所述的致动器模块，还包括一个或多个驱动器集成电路；其中所述一个或多个驱动器集成电路位于电路板的与所述一个或多个磁体相对的一侧，并且被电连接到所述一个或多个传感器和所述一个或多个线圈。5.根据权利要求4所述的致动器模块，其中所述一个或多个驱动器集成电路被配置为向所述一个或多个线圈提供一个或多个驱动电流。6.根据权利要求1所述的致动器模块，还包括限定矩形的四个侧面，使得所述致动器模块在平面中呈矩形并且在包封中大体呈立方体。7.根据权利要求6所述的致动器模块，其中所述一个或多个磁体被安装在所述致动器模块中，使得：所述一个或多个磁体中的每个磁体的相应极化方向与所述光轴大体正交，并且与限定所述矩形的所述四个侧面中的至少一个侧面成45度角或者成约45度角。8.一种用于控制微型相机中镜头相对于图像传感器的位置的相机模块，所述相机模块包括：所述图像传感器；一个或多个磁体，所述一个或多个磁体被安装到支撑结构；一个或多个传感器，所述一个或多个传感器在由耦接到所述支撑机构的所述镜头限定的光轴的方向上位于所述一个或多个磁体之下；以及一个或多个线圈，所述一个或多个线圈在所述光轴的方向上位于所述一个或多个磁体和所述一个或多个传感器之间；其中：所述一个或多个磁体中的每个磁体被配置为与在携带电流时的所述一个或多个线圈相互作用，以调整所述镜头相对于所述图像传感器的位置，以及所述一个或多个传感器被配置为感测由于所述镜头相对于所述图像传感器的移动而导致的磁场的变化。9.根据权利要求8所述的相机模块，还包括电路板，所述电路板包括所述一个或多个线圈；以及一个或多个驱动器集成电路；其中：所述一个或多个传感器被安装在所述电路板的与所述一个或多个磁体相对的一侧，所述一个或多个驱动器集成电路位于所述电路板的与所述一个或多个磁体相对的所述一侧，并且被电连接到所述一个或多个传感器和所述一个或多个线圈，以及所述一个或多个驱动器集成电路被配置为向所述一个或多个线圈提供驱动电流。10.根据权利要求8所述的相...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·J·托普里斯，D·S·布罗迪耶，A·J·罗塞蒂，R·H·特塞伊，R·L·巴尔，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国,US