[发明专利]小型摄像头模块位移感知传感器

说明书

技术领域

本发明是配备在镜头驱动器装置内部，旨在实现小型便携式终端机内部自动对焦(Auto Focusing)和光学变焦(Zooming)功能的一种小型摄像头模块位移感知传感器。

背景技术

近年来，伴随通讯技术和数字信息处理技术的不断发展，集信息处理及演算、通讯、图像信息的输入和输出等功能为一身的便携式终端机技术也逐渐兴起。例如：安装了数码摄像和通讯功能的PDA、添加了数码摄像功能的手机、个人多媒体播放器(PMP：personal multi-media player)等都是此类产品。由于数码摄像技术和信息存储能力在不断发展，高水平数码摄像头模块(digital camera module)的安装正在趋于普遍化，与此同时，各类技术的发展使得安装在便携式终端机等设备上的数码摄像头模块开始使用百万像素(mega pixel)级别的图像传感器(imagesensor)，因此自动对焦及光学变焦等附加功能越来越受到人们重视，而摄像头模块的尺寸(form-factor)则越来越趋于小型化。

为了在此类小型数码摄像头模块中实现自动变焦及光学变焦功能，人们正在研究和开发使用可以进行类似步进马达的旋转运动的驱动器使运动部件呈线状移动的技术和更为简单、更容易实现小型化的音圈马达(VCM，voice coil motor)驱动方式技术并将其商品化。为了实现光学变焦功能和自动对焦功能，与运动部件一起组装在摄像头模块内部的两个以上的镜片组会分别随着运动部件移动到指定位置，这样进来的光线就在图像传感器(image sensor)上形成图像。

步进马达只能记忆初始位置，由于驱动时是依靠接通的驱动脉冲电流对位置进行调节的，所以此类马达其实并不具备能够判断出运动部件(moveable part)位移的位置感测器。但是，随着小型化的发展趋势，使用类似步进马达、音圈马达等的线形电磁驱动器(electromagnetic linear actuator)或者压电驱动器(piezoel electric actuator)等在驱动时必定会出现积累的位移误差的驱动器的时候，为了保障需要精密控制的自动对焦和光学变焦，就需要安装能够检测出运动部件位置的位置传感器。

运动部件的驱动位置传感器一般常用于机器人工学技术并在该领域得到了长足的发展。要求进行位置检测的运动部件的运动大多是直线或者旋转运动，此类现有位置传感器感知对象位置的方法有使用提供同运动部件运动成比例的电阻变化相对应的电压输出的电位器(potentiometer)、红外线(infrared)、电阻(resistive)、电容(capacitive)、磁性(magnetic)，霍尔传感器(hall sensor)等很多种。

其中磁电阻位置感知传感器作为探测附有磁铁的运动部件的位置移动的传感器，是一种当磁场强度处于饱和状态时，磁铁中产生的外部磁场利用随着通过有电流在感应器内部流动的整体呈桥状的磁性材料从外部接入的磁场方向而导出的变化了的电阻值，从而探测出磁铁位置信息的传感器。与其他传感器相比，由于磁电阻位置探测传感器采取的是非接触形式，所以具有可靠度较高，对冲击和震动不太敏感，不仅能够用于直线移动，还能够用于旋转移动，传感器尺寸较小等优点。此外，对传感器和磁铁之间距离的调节和多个传感器的安装还能够实现不同范围的位置检测，因此具有相对较高的输出信号特性。

随着便携式终端机不断趋于小型化，它所安装的摄像头模块体积也越来越小，与此同时还要求准确实现自动对焦和变焦功能，这就需要开发出一种能够在保证较小体积的前提下准确感知摄像头模块位置变动的技术，本发明就是要使用磁电阻传感器来做位移感知传感器。

发明内容

本发明正是为解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够简便安装在利用电磁方式或压电方式的微型驱动器装置内部，符合要求小型化的便携式相机及相机终端机自动对焦和变焦功能的小型摄像头模块位移感知传感器。

本发明的另一个目的在于提供在便携式终端机内部实现自动对焦和变焦功能时所需的镜片组位置信息，以保证获得较高分辨率的拍摄画质的一种小型摄像头模块位移感知传感器。