[发明专利]相机致动器的闭环位置控制

说明书

本申请涉及相机致动器的闭环位置控制。在一些实施方案中，多功能设备的相机单元可包括光学封装和用于移动所述光学封装的致动器。在一些实施方案中，所述致动器可包括非对称磁体布置。所述非对称磁体布置可包括位于所述光学封装的第一侧处的侧向位置控制磁体，以及位于相对于所述光学封装和所述侧向磁体之间的轴彼此相对的所述光学封装的相应第二侧和第三侧处的一对横向位置控制磁体。在一些实施方案中，所述致动器可包括附接到所述光学封装的一个或多个位置传感器磁体，以及用于确定所述位置传感器磁体的位置的一个或多个磁场传感器。

本申请是申请日为2017年8月10日的、名称为“相机致动器的闭环位置控制”的发明专利申请No.201710677863.6的分案申请。

技术领域

本公开整体涉及位置测量，并且更具体地，涉及用于管理相机部件的运动的位置测量。

背景技术

小型移动多用途设备诸如智能电话和平板电脑或平板设备的出现导致了需要高分辨率、小外形相机来集成在设备中。一些小外形相机可结合光学图像稳定(OIS)机构，其可通过调整X和/或Y轴上的光学透镜的位置来感测和反应外部激励/干扰，以试图补偿透镜的不期望的运动。一些小外形相机可结合自动对焦(AF)机构，由此可调节对象焦距以在图像平面上将对象平面聚焦在相机前面，以由图像传感器捕获。在一些此类自动对焦机构中，光学透镜作为单个刚体沿相机的光轴(称为Z轴)移动以重新聚焦相机。

此外，如果沿着光轴的透镜运动伴随着其他自由度中例如在与相机的光学轴(Z)正交的X轴和Y轴上的最小连带运动，则在小外形相机中更容易实现高图像质量。因此，包括自动对焦机构的一些小外形相机还可结合光学图像稳定(OIS)机构，其可通过调整X和/或Y轴上的光学透镜的位置来感测和反应外部激励/干扰，以试图补偿透镜的不期望的运动。在此类系统中，透镜位置的知识是有用的。

发明内容

一些实施方案包括多功能设备的相机单元。该相机单元可包括光学封装和用于移动该光学封装的致动器。在一些实施方案中，致动器可包括用于沿光轴和/或沿与光轴正交的平面致动的非对称磁体布置。该非对称磁体布置可包括侧向位置控制磁体和一对横向位置控制磁体。所述侧向位置控制磁体可位于光学封装的第一侧处。所述一对横向位置控制磁体可位于相对于光学封装和侧向位置控制磁体之间的轴彼此相对的光学封装的相应第二侧和第三侧上。

此外，致动器可包括一个或多个位置传感器磁体和一个或多个磁场传感器。位置传感器磁体可附接到光学封装。磁场传感器可用于确定位置传感器磁体中的至少一个的位置。例如，光学封装可包括限定光轴的一个或多个透镜，并且可使用磁场传感器来确定位置传感器磁体沿光轴的位置。

一些实施方案包括用于移动光学封装的磁性致动器。该磁性致动器可包括用于沿光学封装的光轴和/或沿与光轴正交的平面致动的非对称磁体布置。该非对称磁体布置可包括侧向位置控制磁体、第一横向位置控制磁体和第二横向位置控制磁体。该侧向位置控制磁体可被设置为邻近附接到光学封装的移动构件的第一侧。第一横向位置控制磁体可被设置为邻近移动构件的第二侧。第二横向位置控制磁体可被设置为邻近移动构件的第三侧。所述第三侧可相对于移动构件和侧向位置控制磁体之间的轴与第二侧相对。

此外，磁性致动器可包括一个或多个位置传感器磁体和用于确定移动构件的位置的一个或多个磁场传感器。位置传感器磁体可附接到移动构件。磁场传感器可用于确定移动构件的位置。

一些实施方案包括具有光学封装和用于移动该光学封装的致动器的系统。致动器可包括用于沿光轴和/或沿与光轴正交的平面致动的非对称磁体布置。该非对称磁体布置可包括侧向位置控制磁体和一对横向位置控制磁体。所述侧向位置控制磁体可位于光学封装的第一侧处。所述一对横向位置控制磁体可位于相对于光学封装和侧向位置控制磁体之间的轴彼此相对的光学封装的相应第二侧和第三侧上。