本发明专利技术的实施例涉及使用具有其特征图案的感应目标（２９０）的位置感应系统和位置感应方法，并涉及使用此类位置感应系统（１０３０）定位功能元件的定位模块（１０００）和系统。位置感应系统（１０３０）包括编码模块和处理模块。编码模块具有主动编码区，感应目标（２９０）配置成通过该主动编码区移动。此外，该编码模块配置成基于该主动编码区内的感应目标（３３５０）的一部分产生信号。该主动编码区具有大于特征图案的平均临界尺寸的尺寸。该处理模块配置成基于输入范围条件和初始位置条件将生成的信号转换成位置数据。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及小型形状因子部件内的功能元件(包括光学元件)的受 控定位和位置检测。更特别地，本专利技术涉及自动聚焦和缩放模块。
技术介绍
近来，在依赖微型元件定位的数码相机技术中已有许多发展。一 个这样的发展是光机部件进一步微型化至毫米和次毫米的尺寸。相机范围的装置，这不断地设计成和构造成越来越小的形状因子。尽管移 动部件缩小，它们仍然必须准确定位以用于光学和机械上精确的任5务。此外，负责精确定位此类部件的部件也必须变得越来越小。用于光学和其它功能元件的小型定位的各种策略是已知的。然 而，仍没有可用的解决方案用于小形状因子内的准确、小型定位和经 济上可制造的装置。
技术实现思路
本专利技术的实施例涉及使用其上带有图案或重复特征的感应目标 的位置感应系统和位置感应方法。此外，实施例也涉及使用此类位置 感应系统的功能元件的定位。尤其是， 一些实施例涉及光学元件的定 位。在本专利技术的一些实施例中，位置感应系统^吏用感应目标，该感应 目标具有带平均临界尺寸的特征图案。该位置感应系统包括编码模块 和处理一莫块。该编码4莫块具有主动编码区，感应目标通过该主动编码 区配置而移动。此外，该编码模块配置成基于主动编码区内的感应目 标的一部分产生信号。该主动编码区具有的尺寸大于特征图案的平均 临界尺寸。该处理模块配置成基于输入范围条件和初始位置条件将生 成的信号转换成位置数据。在本专利技术的某些实施例中，微型定位模块包括功能组、驱动轴、 致动器、感应目标以及位置感应系统。功能组联^妄到驱动轴上。致动 器配置成使驱动轴平移以移动功能组。优选地在驱动轴驱动功能组运 动期间，感应目标配置成以第一分辨率描述功能组的运动。位置感应 系统配置成具有感应目标以执行若干步骤。首先，以第一分辨率检测功能组的运动作为原始运动数据；然后，将原始运动数据处理成具有第二分辨率的校正运动数据；最后，将校正运动数据转换成描述第一 功能组位置的位置数据。该第二分辨率大于第一分辨率。在一些其它的实施例中，微型定位模块包括功能组、致动器、感 应目标以及位置感应系统。功能组联接到导螺杆上，从而导螺杆的旋 转导致功能组沿平行于该导螺杆的轴线平移。致动器配置成使导螺杆6旋转。感应目标配置成以第一分辨率描述导螺杆的旋转。位置感应系统配置成具有感应目标以便以第一分辨率^T测导螺杆的旋转作为原始旋转数据。位置感应系统将原始旋转数据处理成具有第二分辨率的校正旋转数据，其中，该第二分辨率大于第一分辨率。位置感应系统将校正旋转数据转换成描述功能组位置的位置数据。一些实施例涉及^r测联接到感应目标上的功能组的位置的方法，该感应目标配置成以第一分辨率描述该功能组的运动。该方法包括如下步骤使用感应目标以第一分辨率检测功能组的运动；将描述所检测到运动的原始运动数据进行编码；将原始运动数据处理成具有第二分辨率的校正运动数据，其中，该第二分辨率大于第一分辨率；以及将校正运动数据转换成描述功能组的位置的位置数据。附图说明本专利技术的新颖特征在所附权利要求中得到阐明。然而，为了说明的目的，本专利技术的几个实施例在下列图形中得到阐明。图1是根据本专利技术一些实施例的自动聚焦和缩放模块的等距视图2是根据本专利技术一些实施例的自动聚焦和缩放模块的等距视图3是根据本专利技术一些实施例的自动聚焦和缩》文模块的内部零件处于末端停止位置的等距视图4是根据本专利技术一些实施例的自动聚焦和缩放模块的内部零件处于末端停止位置的备选等距视图5A是根据本专利技术一些实施例的自动聚焦和缩放模块的内部零件处于中间位置的等距视图5B是根据本专利技术一些实施例的自动聚焦和缩放模块的内部弹簧元件处于中间位置的俯视图6A是根据本专利技术一些实施例的自动聚焦和缩放模块的内部弹7簧元件处于中间位置的备选俯视图6B是根据本专利技术一些实施例的自动聚焦和缩放模块的内部弹簧元件处于中间位置的等距视图7A是根据本专利技术一些实施例的自动聚焦和缩放模块的内部弹簧元件处于远距位置的俯视图7B是根据本专利技术一些实施例的自动聚焦和缩放模块的内部弹簧元件处于远距位置的等距视图8A图示了根据本专利技术一些实施例的处于末端停止位置的自动聚焦和缩放模块；图8B图示了根据本专利技术一些实施例的处于中间位置的自动聚焦和缩方i^莫块；图8C图示了根据本专利技术一些实施例的处于远距位置的自动聚焦和缩放模块；图9是根据本专利技术一些实施例的沿自动聚焦和缩放模块的光学轴线的俯一见图IOA是根据本专利技术一些实施例的致动器组件的俯视图；图10B是根据本专利技术一些实施例的致动器组件的等距视图；图10C是根据本专利技术 一些实施例的致动器组件的等距视图；图11A是根据本专利技术 一些实施例的位置传感器的图示；图11B是根据本专利技术一些实施例的在检测期间发生的光束传播的图示；图11C是根据本专利技术一些实施例的在检测期间发生的光束传播的图示；图12A是根据本专利技术一些实施例的在位置感应期间发生的光束传播图示中用于位置感应的直接成像方案的示意图12B是根据本专利技术一些实施例的用于位置感应的基于透镜的成像方案的示意图12C是根据本专利技术一些实施例的用于位置感应的基于小孔的8成像方案的示意图13A是根据本专利技术一些实施例的用于位置感应的组件的分解等距视图13B是根据本专利技术一些实施例的用于位置感应的组件的分解等距视图14A是根据本专利技术一些实施例的光学模块的位置感应部分的详图14B是根据本专利技术一些实施例的光学模块的位置感应部分的详图15是符合本专利技术一些实施例的感应目标和传感器之间的界面的活动面积的详细示意图16是符合本专利技术一些实施例的感应目标所产生的信号图示；图17是图示检测位置的方法的流程图，该方法符合本专利技术的一些实施例。具体实施例方式在下列描述中，出于说明的目的，阐述了许多细节和备选方案。然而，本领域技术人员将意识到，本专利技术可在不使用这些具体细节的情况下实施。在其它实施例中，以简图的形式示出众所周知的结构和装置，以便不用不必要的细节而使本专利技术的描述变得模糊不清。图l至图IOC特别涉及使用符合本专利技术的定位系统的自动聚焦和缩放模块。这些图和所附的讨论，以及在位置感应部分的相关讨论，涉及在光学背景下实施的本专利技术的实施例，但是不应该作为本专利技术的限制。本专利技术的全部范围最好是通过阅读所附权利要求而最好地理解。图1和图2图示了根据本专利技术的一些实施例的自动聚焦和缩放模块1000。该模块1000示出为去除了外部电-兹干扰(EMI)护罩。如图所示，模块建立在图像传感器板IO之上。该模块1000包括9置于图像传感器板10的第一侧上的加强肋1，和置于加强肋1对面的主结构20。优选地，加强肋1和主结构20彼此联接且与图像传感器板IO联接。主结构20包括底部导向部分22。该底部引导部分22包括构造成保持导向销601和导向销602的特征。末端导向板2布置在底部引导部分22的对面。孔2a和孔2b分别接触并保持导向销601和导向销602。底部引导部分22还包括构造成允许放射(例如可见光)经由^t块的透镜结构(在下面讨论)通过到达图像传感器板10的图像传感器(在下面讨论)的空隙区域(未示出)。另外，底部引导部分22包括通道(pass-thru)25，该通道25构造成允许图像传感器板的延伸部11从中通过。置于底部引导部分22和末端导向板2之间的是模块1000的主体20和其它部件。主体20还包括上结构24和下结本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种配置成使用感应目标的位置感应系统，该感应目标具有图案特征，该图案特征具有关于该感应目标的平均临界尺寸，该位置感应系统包括： ａ）编码模块，其具有主动编码区，感应目标配置成通过该主动编码区移动；所述编码模块配置成基于该主动编码区内的 该感应目标的一部分产生信号，其中，所述主动编码区具有大于该平均临界尺寸的尺寸；以及 ｂ）处理模块，其配置成基于输入范围条件和初始位置条件将生成的信号转换成位置数据。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：L韦斯特维克，W格日瓦，K雷施克，
申请(专利权)人：弗莱克斯电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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