CN109347299B - 音圈马达光学图像稳定 - Google Patents

Abstract

本发明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。

Description

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”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开总体涉及对相机部件的运动的控制。

背景技术

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。

发明内容

本发明公开了一些实施例，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”(“one embodiment”或“an embodiment”)的参考。短语“在一个实施例中”(“in one embodiment”或“in an embodiment”)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35 U.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需的线性运动。在一些实施例中，多条牵拉丝中的每条牵拉丝由能够发生弯曲变形的形状记忆材料构成。在一些实施例中，多条牵拉丝中的至少三条牵拉丝由形状记忆合金构成，并且由形状记忆材料构成的牵拉丝中的每条牵拉丝被配置有沿牵拉丝的长度提供拉伸力的无源偏置弹簧。

在一些实施例中，由形状记忆材料构成的牵拉丝中的每条牵拉丝被配置有沿牵拉丝的长度提供拉伸力的无源偏置弹簧，使得当在受到流经牵拉丝的电流加热或者因去除一定比例的电流而冷却时每条牵拉丝的长度发生变化，并且通过这种方式控制聚焦机构和镜头相对于图像传感器的倾斜。

一些实施例包括一种用于控制镜头的位置的方法。在一些实施例中，该方法包括使电流流经悬浮牵拉丝，以通过使牵拉丝中的形状记忆合金膨胀而使牵拉丝伸长，以及减少流经悬浮牵拉丝的电流，以通过使牵拉丝中的形状记忆合金收缩而使牵拉丝缩短。

在一些实施例中，使电流流经悬浮牵拉丝，以通过使牵拉丝中的形状记忆合金膨胀而使牵拉丝伸长进一步包括使电流同时流经对聚焦机构进行悬浮的多条拐角牵拉丝，该多条拐角牵拉丝被配置有沿牵拉丝的长度提供拉伸力的无源偏置弹簧。在一些实施例中，使电流流经悬浮牵拉丝，以通过使牵拉丝中的形状记忆合金膨胀而使牵拉丝伸长进一步包括使电流流经对聚焦机构进行悬浮的至少三条拐角牵拉丝，该至少三条拐角牵拉丝被配置有沿牵拉丝的长度提供拉伸力的无源偏置弹簧。

在一些实施例中，使电流流经悬浮牵拉丝，以通过使牵拉丝中的形状记忆合金膨胀而使牵拉丝伸长进一步包括使电流流经对聚焦机构进行悬浮的至少三条拐角牵拉丝，该至少三条拐角牵拉丝被配置有沿牵拉丝的长度提供拉伸力的无源偏置弹簧，并且避免电流流经第四条拐角牵拉丝。在一些实施例中，该第四拐角牵拉丝不是由形状记忆合金材料制成的，第四拐角牵拉丝是无源的，并且第四拐角牵拉丝在工作负载下在其应力和应变特性方面大体呈线性并且有弹性。

在一些实施例中，使电流流经悬浮牵拉丝，以通过使牵拉丝中的形状记忆合金膨胀而使牵拉丝伸长进一步包括使电流流经包括形状记忆材料的牵拉丝，该形状记忆材料能够发生弯曲变形，以允许聚焦机构在与镜头光轴正交的线性方向上移动。一些实施例进一步包括通过使当前的不同电流流经对聚焦机构进行悬浮的被配置有沿牵拉丝的长度提供拉伸力的无源偏置弹簧的第一拐角牵拉丝和第二拐角牵拉丝而产生镜头的倾斜。一些实施例进一步包括通过使当前的不同电流流经对聚焦机构进行悬浮的第一拐角牵拉丝和第二拐角牵拉丝而产生镜头的倾斜。一些实施例进一步包括沿三个正交线性轴来控制微型相机中的镜头相对于图像传感器的位置，三个正交线性轴中的一个正交线性轴平行于光轴以用于聚焦调整，并且另外两个正交线性轴与光轴正交且彼此正交。

一些实施例包括用于沿光轴移动镜头的聚焦机构。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，拐角牵拉丝中的至少三条拐角牵拉丝由形状记忆合金(SMA)构成，每条拐角牵拉丝被配置有沿牵拉丝的长度提供拉伸力的无源偏置弹簧，使得在每条牵拉丝通过流经牵拉丝的电流被加热或者通过去除一定比例的电流而被冷却时对每条牵拉丝的长度加以控制。

在一些实施例中，存在至少三个无源偏置弹簧，每条牵拉丝具有一个无源偏置弹簧，该无源偏置弹簧被配置为在聚焦机构的一部分和致动器支撑结构之间起作用。在一些实施例中，无源偏置弹簧将电流路由至聚焦机构。在一些实施例中，牵拉丝中的至少一条牵拉丝不是由形状记忆合金材料制成的，该牵拉丝中的至少一条牵拉丝是无源的，并且在工作负载下在其应力和应变特性方面大体呈线性并且具有弹性。

一些实施例可包括如本文所述的用于控制相机部件的装置。例如，如本文所述，模块使电流流经悬浮牵拉丝，以通过使牵拉丝中的形状记忆合金膨胀而使牵拉丝伸长，并且减少流经悬浮牵拉丝的电流，以通过使牵拉丝中的形状记忆合金收缩而使牵拉丝缩短。在一些实施例中，相机模块可由非暂态计算机可读存储介质和计算装置的一个或多个处理器(例如CPU和/或GPU)来实现。如本文所述，计算机可读存储介质可存储程序指令，该程序指令可由一个或多个处理器运行，使得计算装置执行这样的操作：使电流流经悬浮牵拉丝，以通过使牵拉丝中的形状记忆合金膨胀而使牵拉丝伸长，以及降低流经悬浮牵拉丝的电流，以通过使牵拉丝中的形状记忆合金收缩而使牵拉丝缩短。相机模块的其他实施例可至少部分地由硬件电路和/或例如存储在非易失性存储器中的固件来实现。

一些实施例提供了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。在一些实施例中，多个磁体被安装到聚焦机构的包括致动器模块的支撑结构，并且所述多个磁体包括被安装到聚焦机构的支撑结构的四个磁体。

在一些实施例中，利用电流驱动线圈并线圈围绕镜头刚性地设置并被安装在每个磁体的磁场中。在一些实施例中，被安装在致动器模块中的多个磁体中的每个磁体的极化方向与镜头的光轴大体正交，并且多个磁体中的每个磁体的极化方向相对于致动器模块的多个平坦侧面中的至少一个平坦侧面成45度角或者成大约45度角，并且致动器模块在封装内大体呈立方体。

在一些实施例中，通过将相对运动限制于与光轴正交的线性方向的装置来将聚焦机构悬浮在致动器模块支撑结构上。在一些实施例中，在利用电流进行驱动时，多个磁体中的每个磁体的边缘磁场与四个附加线圈相互作用，将四个附加线圈固定到致动器模块支撑结构上，使得边缘磁场的平行于光轴的分量允许在与光轴正交的方向上产生洛伦兹力，并且洛伦兹力在与光轴正交的方向上产生聚焦机构和镜头的受控运动。

在一些实施例中，该致动器模块是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，三个正交轴中的一个正交轴平行于光轴以用于聚焦调整，并且另外两个正交轴与光轴正交且彼此正交以补偿用户手震。

一些实施例包括用于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。在一些实施例中，该致动器模块包括致动器模块支撑结构、聚焦机构和多个磁体，该聚焦机构通过悬浮装置悬浮在所述致动器模块支撑结构上，悬浮装置被配置为将相对运动限制于与所述微型相机的光轴正交的线性方向，该多个磁体被安装到聚焦机构的支撑结构。

在一些实施例中，致动器模块支撑结构包括磁轭。多个磁体被安装到磁轭，并且上弹簧被安装到磁轭，上弹簧用于对镜头和聚焦线圈进行悬浮，并且上弹簧与轭电绝缘。在一些实施例中，上弹簧包括第一部分和第二部分，将第一部分和第二部分中的每一者连接至聚焦线圈的相应端子以形成导电路径，在向第一部分和第二部分中的每一者施加不同电压时将电流从轭驱动流经聚焦线圈。

在一些实施例中，当从与光轴正交的方向上观察时，致动器模块在平面中呈矩形，其中边被布置成使得存在长边和短边，将所述多个磁体中的每个磁体和对应的固定线圈布置成表现出围绕平面的镜面对称，该平面与致动器模块的至少一个侧面成45度角，并且四个磁体和四个固定线圈的组合布置不表现出围绕平面的镜面对称，该平面与致动器模块的至少一个侧面成45度角并通过光轴。

在一些实施例中，通往上弹簧的两个部分的导电路径通过悬浮机构，并且悬浮机构引导聚焦机构在与光轴正交的线性方向上相对于致动器模块固定支撑结构移动。在一些实施例中，将所述多个磁体中的每个磁体布置成与洛伦兹力相互作用，所述洛伦兹力从利用适当电流来驱动的单个线圈产生，所述单个线圈围绕镜头刚性地设置并被安装在每个磁体的磁场中。

一些实施例进一步包括下弹簧，该下弹簧与上弹簧结合使用以将镜头和聚焦线圈悬浮在聚焦机构支撑结构上，并且下弹簧被安装在四个磁体上，位于磁体和四个固定线圈之间。

一些实施例包括一种用于控制移动计算设备中的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，该致动器模块包括被安装到电路板的多个磁体。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。一些实施例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围绕镜头刚性地设置的线圈产生的洛伦兹力促成用于调整镜头的焦点的力。在一些实施例中，电路板包括柔性印刷电路。

在一些实施例中，电路板包括印刷电路板，使得所述电路板的平面以与所述致动器的光轴正交的取向来附连所述多个线圈，并且在印刷电路板的与磁体相背对的侧上，将至少两个霍尔传感器安装到固定线圈中的两个固定线圈的板中心。一些实施例进一步包括被安装到电路板的下侧的驱动器集成电路，该驱动器集成电路连接至至少两个霍尔传感器，其中驱动器集成电路为多个线圈和围绕镜头刚性地设置的线圈提供驱动电流。在一些实施例中，将所述多个磁体中的每个磁体安装到所述致动器模块，其中极化方向与所述致动器模块的光轴大体正交。在一些实施例中，将所述多个磁体中的每个磁体安装到所述致动器模块，其中极化方向与所述致动器模块的光轴正交。在一些实施例中，将所述多个磁体中的每个磁体以与所述致动器模块的至少一个平坦侧面成45度角来安装到所述致动器模块。

一些实施例提供了一种微型相机的致动器模块。在一些实施例中，致动器模块包括镜头的聚焦机构附件。该聚焦机构附件相对于图像传感器为镜头提供至少三个定位控制度。该至少三个定位控制度中的一个定位控制度是在沿镜头的光轴的方向上相对于图像传感器对镜头进行的线性定位。该至少三个定位控制度中的其他两个定位控制度是镜头相对于图像传感器的倾斜。镜头相对于图像传感器的倾斜是有关彼此正交的两个轴的倾斜，并且镜头相对于图像传感器的倾斜是与光轴正交的倾斜。在一些实施例中，致动器模块包括附接至镜头周围的相应不同区域的至少四个双向致动器。四个双向致动器中的每个致动器产生与镜头的光轴平行的作用于镜头上的力，并且四个双向致动器中的每个致动器是受电流驱动的二端子设备。

在一些实施例中，在沿光轴的平面中观察时，致动器模块具有带有至少四个拐角的矩形形状。四个双向致动器中的每个致动器定位于四个拐角中的相应一个拐角处。对于通过第一致动器的端子向第一致动器施加的给定极性电流而言，第一致动器在沿光轴的第一方向上产生作用于镜头上的力，并且对于与第一致动器所处的拐角相邻的拐角处的第二致动器和第三致动器而言，通过第二致动器和第三致动器的端子施加的极性与给定极性相同的电流将在与第一方向相反的第二方向上产生作用于镜头上的力。

在一些实施例中，在沿光轴的平面中观察时，致动器模块具有带有至少四个拐角的矩形形状，四个双向致动器中的每个致动器定位于四个拐角中的相应一个拐角处，并且将相邻线圈彼此相对缠绕，使得相邻线圈中的极性相反的电流从两个致动器在沿光轴的相同方向上产生作用于镜头上的力。

在一些实施例中，在沿光轴的平面中观察时，致动器模块具有带有至少四个拐角的矩形形状，四个双向致动器中的每个致动器定位于四个拐角中的相应一个拐角处，并且将相邻线圈彼此相对连接，使得相邻线圈中的极性相反的电流从两个致动器在沿光轴的相同方向上产生作用于镜头上的力。

在一些实施例中，至少四个双向致动器包括具有被安装在镜头或者镜头支撑结构上的线圈的音圈马达，并且双极磁体被安装到致动器模块聚焦机构的支撑结构。在一些实施例中，至少四个双向致动器包括具有被安装在镜头或者镜头支撑结构上的线圈的音圈马达，双极磁体被安装到致动器模块聚焦机构的支撑结构，并且对磁体中的相邻一个磁体进行相反极化，使得相邻线圈中的相反极性的电流从两个致动器在沿光轴的相同方向上产生作用于镜头的力。在一些实施例中，致动器模块包括用于驱动四个双向致动器中的每个致动器的线性双向可编程电流源。

一些实施例呈现了一种包括镜头的聚焦机构附件的致动器模块。该聚焦机构附件相对于图像传感器为镜头提供至少三个定位控制度。该至少三个定位控制度中的一个定位控制度是在沿镜头的光轴的方向上相对于图像传感器对镜头进行的线性定位。至少四个双向致动器附接至致动器模块周围的各个不同区域，以形成在沿光轴的平面中观察时的具有至少四个拐角的矩形形状的点。将四个双向致动器中的每个致动器置于四个拐角中的相应一个拐角处。对于通过第一致动器的端子向第一致动器施加的给定极性电流而言，第一致动器将在沿光轴的第一方向上产生作用于镜头上的力，并且对于与第一致动器所处的拐角相邻的拐角处的第二致动器和第三致动器而言，通过第二致动器和第三致动器的端子施加的极性与给定极性相同的电流将在与第一方向相反的第二方向上产生作用于镜头上的力。

在一些实施例中，四个双向致动器中的每个致动器附接至相应的电流或电压源驱动器，并且相应的电流或电压源驱动器使针对灵敏度增益和偏移量的，以便确定将由施加电流的给定组合产生的位置和倾斜。一些实施例包括具有四个端子的致动器组件，该致动器组件被布置使得将来自每个致动器的一个端子电连接到一起，并使用施加至每个端子的电流或电压来驱动每个致动器的另一个端子，使得利用四个端子以组合方式驱动致动器布置，其中利用线性双向可编程电流源来驱动所述端子中的三个端子，并利用电压源来驱动第四个端子，该电压源施加电流使得从四个端子流入到致动器中的总电流相加为零。

在一些实施例中，至少三个定位控制度中的其他两个定位控制度是镜头相对于图像传感器的倾斜，并且镜头相对于图像传感器的倾斜是围绕两个彼此正交的轴的倾斜。镜头相对于图像传感器的倾斜是与光轴正交的倾斜。

在一些实施例中，四个双向致动器中的每个致动器产生与镜头的光轴平行的作用于镜头的力，并且四个双向致动器中的每个致动器是受到电流驱动的二端子设备。在一些实施例中，将相邻线圈彼此相对缠绕，使得相邻线圈中的极性相反的电流从两个致动器在沿光轴的相同方向上产生作用于镜头上的力。

在一些实施例中，在沿光轴观察时，致动器模块具有大体为立方体的平面图，将四个双向致动器中的每个致动器定位于沿光轴观察时的致动器模块的拐角处，并且对于通过端子向第一致动器施加的给定极性电流而言，将在沿光轴的第一方向上产生作用于镜头上的力，而对于与第一致动器相邻的拐角处的致动器而言，通过它们的相应端子施加的极性与第一致动器的相同的电流将在与第一方向相反的第二方向上产生作用于镜头上的力。

一些实施例提供了一种用于控制相机部件的运动的装置。在一些实施例中，装置包括微型相机的致动器模块。致动器模块结合了聚焦机构以及作用于镜头周围的四个不同区域上的四个双向致动器。在一些实施例中，将四个双向致动器中的每个致动器定位于沿光轴观察时大致呈立方体的致动器模块的拐角处。在一些实施例中，对于通过端子施加至第一致动器的给定极性电流而言，在沿光轴的第一方向上产生作用于镜头上的力，而对于与第一致动器相邻的拐角处的致动器而言，通过它们的相应端子施加的与第一致动器的极性相同的电流将在与第一方向相反的第二方向上产生作用于镜头上的力。

在一些实施例中，利用施加至每个端子的电流或电压驱动四个双向致动器中的每个致动器，使得利用四个端子以组合方式驱动致动器的布置。在一些实施例中，每个致动器是通过电流进行驱动的两端子设备。在一些实施例中，将来自每个致动器的端子电连接在一起。在一些实施例中，利用线性双向可编程电流源来驱动端子中的三个端子，同时利用电压源来驱动第四个端子，电压源能够对所需的电流进行收放，使得从四个端子流入到致动器的电流相加为零。在一些实施例中，聚焦机构相对于图像传感器为镜头提供了至少三个定位控制度，一个定位控制度是在沿镜头光轴的方向上相对于图像传感器对镜头进行的线性定位，并且另外两个定位控制度是镜头围绕彼此正交并且均与光轴正交的两个轴相对于图像传感器的倾斜。

一些实施例包括用于对光学图像稳定(OIS)系统进行操作的系统和方法，该系统和方法允许在促进残余功耗降低的同时锁定相机瞄准方向。在一些实施例中，代替使用运动信号，由位置传感器测量计算出对什么是平衡相机瞄准取向(稳态)的估计，并将其用作新的目标位置。例如，可通过对致动器经过位置的几个测量平均化而计算出相机平衡位置估计。

在一些实施例中，对大量的样本平均化提供了对当前平衡位置的估计。在一些实施例中，使用来自加速度计传感器的运动信号提供该估计，以便结合致动器的物理模型来测量电话取向(重力方向)。一些实施例具有以非常低的功耗锁定相机瞄准方向从而使得弹簧弹力和重力将处于平衡状态的效果，其基于这样一种假设，即用户在使用相机捕获图像时将试图使相机保持稳定，因此智能电话将在延长的时间段内保持同一取向。在一些实施例中，检测主要取向变化，并且然后更新锁定位置。一些实施例将功耗降低至针对手的运动导致的相机加速度所作的OIS系统补偿所需的功耗，其中加速度与重力相比很小。

一些实施例包括用于相机控件的方法和系统。在一些实施例中，一种用于控制相机部件的位置的方法包括估计光学图像稳定平衡位置并将光学图像稳定控制器目标位置锁定在光学图像稳定平衡位置处。在一些实施例中，该方法进一步包括确定多功能设备的取向变化是否已超过阈值，并且响应于确定多功能设备的取向变化已超过阈值而估计新的光学图像稳定平衡位置，并将光学图像稳定控制器目标位置锁定在新的稳定平衡位置处。如本文所用，可将术语相机模块和相机控件模块理解为是可互换的。

在一些实施例中，一种用于控制相机部件的位置的方法包括针对多功能设备中的相机镜头计算相机镜头相对于多功能设备的光电传感器的平衡位置。相机镜头相对于光电传感器的平衡位置是由于镜头致动器机构内的弹簧导致的相机镜头的位移抵消了由于重力导致的相机镜头的位移的相机镜头相对于光电传感器的位置。在一些实施例中，该方法包括检测相机镜头相对于光电传感器的当前位置。在一些实施例中，该方法包括计算将镜头移动到平衡位置所需的由致动器机构导致的镜头的位移。在一些实施例中，该方法包括使用致动器机构中的马达向镜头施加力以产生位移。

在一些实施例中，该方法包括使用陀螺仪来确定多功能设备的取向变化是否已超过阈值。在一些实施例中，该方法包括计算相机镜头相对于多功能设备的光电传感器的新的平衡位置。在一些实施例中，该方法包括计算将镜头移动到新的平衡位置所需的由致动器机构导致的镜头的新位移。在一些实施例中，该方法包括使用致动器机构中的马达向镜头施加力以产生新位移。

在一些实施例中，该方法包括使用陀螺仪来确定多功能设备的取向变化是否已超过阈值，计算将镜头移动到平衡位置所需的由致动器机构导致的镜头的新位移，以及使用致动器机构中的马达向镜头施加力以产生新位移。

在一些实施例中，该方法包括使用霍尔传感器来确定相机镜头相对于多功能设备的光电传感器的位置变化否已超过阈值。在一些实施例中，该方法包括计算相机镜头相对于多功能设备的光电传感器的新的平衡位置，计算将镜头移动到新的平衡位置所需的由致动器机构导致的镜头的新位移，以及使用致动器机构中的马达向镜头施加力以产生新位移。

在一些实施例中，计算相机镜头相对于多功能设备的光电传感器的平衡位置进一步包括计算在回顾周期期间相机镜头相对于多功能设备的光电传感器的平均位置。在一些实施例中，计算相机镜头相对于多功能设备的光电传感器的平衡位置进一步包括由多功能设备的陀螺仪导出重力矢量和多功能设备的取向，并计算弹簧矢量与重量矢量量值相等并且位置相反的位置。

在一些实施例中，计算相机镜头相对于多功能设备的光电传感器的平衡位置进一步包括由多功能设备的陀螺仪导出重力矢量和多功能设备的取向。在一些实施例中，导出包括对陀螺仪数据过滤，以消除多功能设备的运动的低频运动分量。在一些实施例中，计算相机镜头相对于多功能设备的光电传感器的平衡位置进一步包括计算弹簧矢量与重力矢量量值等并且位置相反的位置。

一些实施例可包括一种用于控制相机的装置。例如，相机控件模块可估计光学图像稳定平衡位置，并将光学图像稳定控制器目标位置锁定到光学图像稳定平衡位置处。如本文所述，在一些实施例中，模块可确定多功能设备的取向变化是否已超过阈值，并且响应于确定多功能设备的取向变化已超过阈值而估计新的光学图像稳定平衡位置，并将光学图像稳定控制器目标位置锁定到新的稳定平衡位置处。

在一些实施例中，相机控件模块可针对多功能设备中的相机镜头计算相机镜头相对于多功能设备中的光电传感器的平衡位置。相机镜头相对于光电传感器的平衡位置是由于镜头致动器机构内的弹簧导致的相机镜头的位移抵消了由于重力导致的相机镜头的位移的相机镜头相对于光电传感器的位置。在一些实施例中，相机控件模块可检测相机镜头相对于光电传感器的当前位置。在一些实施例中，相机控件模块可计算将镜头移动到平衡位置所需的由致动器机构导致的镜头的位移。在一些实施例中，相机控件模块可使用致动器机构中的马达向镜头施加力以产生位移。

在一些实施例中，可通过非暂态计算机可读存储介质以及计算装置的一个或多个处理器(例如CPU和/或GPU)来实现相机控件模块或其部件。计算机可读存储介质可存储程序指令，该程序指令可由一个或多个处理器执行，以使得计算装置执行这样的操作：估计光学图像稳定平衡位置，并将光学图像稳定控制器目标位置锁定在光学图像稳定平衡位置处。如本文所述，在一些实施例中，该方法进一步包括确定多功能设备的取向变化是否已超过阈值，并且响应于确定多功能设备的取向变化已超过阈值而估计新的光学图像稳定平衡位置，并将光学图像稳定控制器目标位置锁定在新的稳定平衡位置处。如本文所述，计算机可读存储介质可存储程序指令，该程序指令可由一个或多个处理器执行，以使得计算装置执行这样的操作：针对多功能设备中的相机镜头计算相机镜头相对于多功能设备的光电传感器的平衡位置，检测相机镜头相对于光电传感器的当前位置，以及计算将镜头移动到平衡位置所需的由致动器机构导致的镜头的位移。非均匀涂料装载模块的其他实施例可至少部分地由硬件电路和/或例如存储在非易失性存储器中的固件来实现。

一些实施例包括一种用于控制相机部件的运动的装置。该装置包括具有多个磁体的致动器模块。在一些实施例中，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。线圈围绕镜头刚性地设置。在一些实施例中，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。

一些实施例包括一种用于控制相机部件的运动的装置。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。将机构悬浮在多条牵拉丝上，每条牵拉丝与光轴大体平行，并且多条牵拉丝中的至少一个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。

一些实施例包括一种用于控制相机部件的运动的装置。该装置包括具有多个磁体的致动器模块。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。线圈围绕镜头刚性地设置。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。

多功能设备

现在将详细地参考实施例，这些实施例的实例在附图中被示出。在以下详细描述中，许多具体细节被示出以提供对本发明的彻底了解。然而，对本领域的普通技术人员将显而易见的是，一些实施例可在没有这些具体细节的情况下被实践。在其他情况下，没有详细地描述熟知的方法、过程、部件、电路和网络，以便不会不必要地使实施例的各个方面模糊。

还应理解，尽管术语第一、第二等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语只是用于将一个元件与另一元件区分开。例如，第一接触可被命名为第二接触，并且类似地，第二接触可以被命名为第一接触，而不脱离本发明的预期范围。第一接触和第二接触两者都是接触，但是它们不是同一接触。

本说明书中所使用的术语仅是为了描述特定实施例并非旨在对本发明进行限制。如本说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一个”(“a”、“an”和“the”)也旨在包括复数形式，除非上下文以其他方式明确地指出。还应理解，本文所用的术语“和/或”是指并包括相关联的所列出的项目中的一个或多个术语的任何和所有可能的组合。另外应当理解，当术语“包括”(“includes”、“including”、“comprises”和/或“comprising”)在本说明书中使用时，规定了所阐明的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的分组。

根椐上下文，如本文所用，术语“如果”可被解释为指“当……时”(“when”或“upon”)或“响应于确定”或“响应于检测到”。根据上下文，相似地，短语“如果确定”或“如果检测到【阐明的条件或事件】”可被解释为指“在确定时”或“响应于确定”或“在检测到【阐明的条件或事件】时”或“响应于检测到【阐明的条件或事件】”。

描述了电子设备、用于此类设备的用户界面和用于使用这样的设备的相关联过程的实施例。在一些实施例中，设备是还包含其他功能诸如个人数字助理和/或音乐播放器功能的便携式通信设备，诸如移动电话。还可使用其他便携式电子设备诸如具有触敏表面(例如触摸屏显示器和/或触摸板)的膝上型电脑或平板电脑。还应当理解，在一些实施例中，该设备并非便携式通信设备，而是具有触敏表面(例如触摸屏显示器和/或触摸板)的台式计算机。在一些实施例中，设备是具有取向传感器(例如游戏控制器中的取向传感器)的游戏计算机。在其他实施例中，设备并非是便携式通信设备，而是相机。

在下面的讨论中，描述了一种包括显示器和触敏表面的电子设备。然而，应当理解，电子设备可包括一个或多个其他物理用户界面设备，诸如物理键盘、鼠标和/或操纵杆。

设备通常支持多种应用程序，诸如以下应用程序中的一者或多者：绘图应用程序、呈现应用程序、文字处理应用程序、网站创建应用程序、盘编辑应用程序、电子表格应用程序、游戏应用程序、电话应用程序、视频会议应用程序、电子邮件应用程序、即时消息应用程序、健身支持应用程序、照片管理应用程序、数字相机应用、数字视频摄像机应用程序、网络浏览应用程序、数字音乐播放器应用程序、和/或数字视频播放器应用程序。

可在设备上执行的各种应用程序可使用至少一个常用的物理用户界面设备，诸如触敏表面。触敏表面的一种或多种功能以及设备上所显示的对应信息可被调节和/或从一个应用程序变为下一个应用程序和/或在相应应用程序内变化。这样，设备的常用物理架构(诸如触敏表面)可支持具有用户界面的多种应用程序，该用户界面对于用户是直观的和透明的。

现在将注意力转向具有相机的便携式设备的实施例。图1是根据一些实施例的示出具有相机164的便携式多功能设备100的框图。有时为了方便起见将相机164称为“光学传感器”，并且还可将其称为光学传感器系统。设备100可包括存储器102(其可包括一个或多个计算机可读存储介质)、存储器控制器122、、外围设备接口118、RF电路108、音频电路110、扬声器111、触敏显示器系统112、麦克风113、输入/输出(I/O)子系统106、其他输入或控制设备116、外部端口124和一个或多个处理单元(CPU)120。设备100可包括一个或多个光学传感器164。这些部件可通过一条或多条通信总线或信号线103进行通信。

应当理解，设备100只是便携式多功能设备的一个实例，并且设备100可具有多于或少于所示的部件，可组合两个或更多个部件，或可具有不同的部件配置或布置。图1中所示的各种部件可以硬件、软件或软件和软硬件组合来实现，该各种部件包括一个或多个信号处理电路和/或专用集成电路。

存储器102可包括高速随机存取存储器并且还可包括非易失性存储器，诸如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储器设备、或其他非易失性固态存储器设备。由设备100的其他部件诸如CPU 120和外围设备接口118访问存储器102可由存储器控制器122控制。

外围设备接口118可被用于将设备的输入外围设备和输出外围设备耦接到CPU120和存储器102。该一个或多个处理器120运行或执行存储在存储器102中的各种软件程序和/或指令集，以执行设备100的各种功能并且处理数据。

在一些实施例中，外围设备接口118、CPU 120和存储器控制器122可在单个芯片诸如芯片104上实施。在其他一些实施例中，它们可在单独的芯片上实施。

RF(射频)电路108接收和发送也被称为电磁信号的RF信号。RF电路108将电信号转换为电磁信号/将电磁信号转换为电信号，并且经由电磁信号与通信网络和其他通信设备进行通信。RF电路108可包括用于执行这些功能的熟知的电路，包括但不限于天线系统、RF收发器、调谐器、数字信号处理器、编解码芯片组、用户身份模块(SIM)卡、存储器、一个或多个放大器、一个或多个振荡器等。RF电路108可通过无线通信与网络和其他设备进行通信，该网络诸如互联网(也称为万维网(WWW))、内联网和/或无线网络(诸如蜂窝电话网络、无线局域网(LAN)和/或城域网(MAN))。无线通信可使用多种通信标准、协议和技术中的任一者，包括但不限于全球移动通信系统(GSM)、增强数据GSM环境(EDGE)、高速下行链路分组接入(HSDPA)、高速上行链路分组接入(HSUPA)、宽带码分多址(W-CDMA)、码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、蓝牙、无线保真(WI-Fi)(例如IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g和/或IEEE 802.11n)、互联网协议语音技术(VoIP)、Wi-MAX、电子邮件协议(例如互联网消息访问协议(IMAP)和/或邮局协议(POP))、即时消息(例如可扩展消息和现场协议(XMPP)、用于即时消息和现场利用扩展的会话发起协议(SIMPLE)、即时消息和现场服务(IMPS))、和/或短消息服务(SMS)、或者其他任何适当的通信协议，包括在本文档提交日还未开发出的通信协议。

音频电路110、扬声器111和麦克风113提供用户和设备100之间的音频接口。音频电路110从外围设备接口118接收音频数据，将音频数据转换为电信号，并将电信号传输到扬声器111。扬声器111将电信号转换为人类可听的声波。音频电路110还接收由麦克风113根据声波转换的电信号。音频电路110将电信号转换为音频数据，并将音频数据传输到外围设备接口118以用于进行处理。音频数据可通过外围设备接口118从存储器102和/或RF电路108进行检索和/或传输到存储器102和/或RF电路108。在一些实施例中，音频电路110还包括耳麦插孔(例如图2中的212)。耳麦插孔提供音频电路110与可移除的音频输入/输出外围设备之间的接口，该输入/输出外围设备诸如仅输出的耳机或者具有输出(例如单耳或双耳耳机)和输入(例如麦克风)两者的耳麦。

I/O子系统106将设备100上的输入/输出外围设备诸如触摸屏112和其他输入控制设备116耦接到外围设备接口118。I/O子系统106可包括显示控制器156以及一个或多个输入控制器160以用于其他输入或控制设备。该一个或多个输入控制器160从其他输入控制设备116接收电信号/发送电信号到其他输入或控制设备116。其他输入控制设备116可包括物理按钮(例如下压按钮、摇臂按钮等)、拨盘、滑动开关、操纵杆、点击轮等。在一些另选实施例中，一个或多个输入控制器160可耦接到(或不耦接到)以下各项中的任一者：键盘、红外线端口、USB端口和指针设备诸如鼠标。该一个或多个按钮(例如图2中的208)可包括用于扬声器111和/或麦克风113的音量控制的增大/减小按钮。该一个或多个按钮可包括下压按钮(例如图2中的206)。

触敏显示器112提供设备与用户之间的输入接口和输出接口。显示控制器156从触摸屏112接收电信号和/或向触摸屏112发送电信号。触摸屏112向用户显示视觉输出。可视化输出可包括图形、文本、图标、视频以及它们的任何组合(统称为“图形”)。在一些实施例中，一些视觉输出或全部的视觉输出可对应于用户界面对象。

触摸屏112具有基于触觉和/或触觉接触从用户接受输入的触敏表面、传感器或传感器组。触摸屏112和显示控制器156(连同存储器102中的任何相关联的模块和/或指令集)检测触摸屏112上的接触(和该接触的任何移动或中断)，并且将所检测到的接触转换为与显示在触摸屏112上的用户界面对象(例如一个或多个软键、图标、网页或图像)的交互。在示例性实施例中，触摸屏112和用户之间的接触点对应于用户的手指。

尽管其他显示器技术可在其他实施例中使用，但是触摸屏112可使用LCD(液晶显示器)技术、LPD(发光聚合物显示器)技术，或LED(发光二极管)技术。使用现在已知或以后开发的多种触摸传感技术中的任一触摸传感技术(该触摸传感技术包括但不限于电容性的、电阻性的、红外的和表面声波技术)以及其他接近传感器阵列或用于确定与触摸屏112接触的一个或多个点的其他元件，触摸屏112和显示控制器156可检测到接触及其任何移动或破坏。在示例性实施例中，使用投影互电容感测技术。

触摸屏112可具有超过100dpi的视频分辨率。在一些实施例中，触摸屏具有大约160dpi的视频分辨率。用户可使用任何合适的对象或附加物，诸如触笔、手指等来与触摸屏112接触。在一些实施例中，用户界面被设计为主要与基于手指的接触和手势一起工作，这与基于触笔的输入相比由于手指在触摸屏上的接触面积更大而可能精确度更低。在一些实施例中，设备将基于手指的粗略输入转化为精确的指针/光标位置或命令以用于执行用户所期望的动作。

在一些实施例中，除了触摸屏，设备100还可包括触摸板(未示出)以用于激活或去激活特定的功能。在一些实施例中，触摸板是设备的触敏区域，该触敏区域与触摸屏不同，其不显示视觉输出。触摸板可以是与触摸屏112分开的触敏表面或者是由触摸屏形成的触敏表面的延伸。

设备100还包括用于为各种部件供电的电力系统162。电力系统162可包括电源管理系统、一个或多个功率源(例如电池、交流电(AC))、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或反相器、电源状态指示器(例如发光二极管(LED))以及与便携式设备中的电力的产生、管理和分配相关联的任何其他部件。

设备100还可包括一个或多个光学传感器或相机164。图1示出了耦接到I/O子系统106中的光学传感器控制器158的光学传感器。光学传感器164可包括电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)光电晶体管。光学传感器164从环境接收通过一个或多个透镜而投射的光，并且将光转换为表示图像的数据。结合成像模块143(也称为相机模块)，光学传感器164可捕获静态图像或视频。在一些实施例中，光学传感器位于设备100的后部，与设备前部的触摸屏显示器112相对，使得触摸屏显示器可作为取景器使用以用于静态图像和/或视频图像采集。在一些实施例中，另一个光学传感器位于设备的前部使得可获取用户的图像以用于视频会议，同时用户在触摸屏显示器上查看其他视频会议参与者。

设备100还可包括一个或多个接近传感器166。图1示出了耦接到外围设备接口118的接近传感器166。作为另外一种选择，接近传感器166可耦接至I/O子系统106中的输入控制器160。在一些实施例中，当多功能设备放置在用户耳朵附近时(例如当用户进行电话呼叫时)，该接近传感器关闭并禁用触摸屏112。

设备100包括一个或多个取向传感器168。在一些实施例中，该一个或多个取向传感器包括一个或多个加速度计(例如一个或多个线性加速度计和/或一个或多个旋转加速度计)。在一些实施例中，该一个或多个取向传感器包括一个或多个陀螺仪。在一些实施例中，该一个或多个取向传感器包括一个或多个磁力仪。在一些实施例中，该一个或多个取向传感器包括全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GLONASS)、和/或其他全球导航系统接收器中的一者或多者。GPS、GLONASS、和/或其他全球导航系统接收器可用于获取关于设备100的位置和取向(例如纵向或横向)的信息。在一些实施例中，该一个或多个取向传感器包括取向/旋转传感器的任何组合。图1示出了耦接到外围设备接口118的一个或多个取向传感器168。作为另外一种选择，该一个或多个取向传感器168可耦接到I/O子系统106中的输入控制器160。在一些实施例中，信息基于对从该一个或多个取向传感器所接收的数据的分析而被显示在纵向视图或横向视图中的触摸屏显示器上。

在一些实施例中，存储在存储器102中的软件部件包括操作系统126、通信模块(或指令集)128、接触/运动模块(或指令集)130、图形模块(或指令集)132、文本输入模块(或指令集)134、全球定位系统(GPS)模块(或指令集)135、仲裁器模块157以及应用程序(或指令集)136。此外，在一些实施例中，存储器102存储设备/全局内部状态157，如图1和图3中所示。设备/全局内部状态157包括以下中的一者或多者：活动应用程序状态，该活动应用程序状态指示哪些应用程序(如果有的话)当前是活动的；显示状态，该显示状态指示哪些应用程序、视图或其他信息占据触摸屏显示器112的各个区域；传感器状态，该传感器状态包括从设备的各个传感器和输入控制设备116获取的信息；以及关于设备的位置和/或姿态的位置信息。

操作系统126(例如Darwin、RTXC、LINUX、UNIX、OS X、WINDOWS、或嵌入式操作系统诸如VxWorks)包括用于控制和管理一般系统任务(例如存储器管理、存储设备控制、电力管理等)的各种软件部件和/或驱动器，并且促进各种硬件部件和软件部件之间的通信。

通信模块128促进通过一个或多个外部端口124来与其他设备进行通信，并且还包括用于处理由RF电路108和/或外部端口124所接收的数据的各种软件部件。外部端口124(例如通用串行总线(USB)、火线等)适于直接耦接至其他设备或者间接地通过网络(例如互联网、无线LAN等)耦接。在一些实施例中，外部端口是与30针连接器相同的或类似的和/或与其兼容的多针(例如30针)连接器。

接触/运动模块130可检测到与触摸屏112(结合显示控制器156)和其他触敏设备(例如触摸板或物理点击轮)的接触。接触/运动模块130包括各种软件部件以用于执行与接触的检测相关的各种操作，诸如确定是否发生接触(例如检测手指按下事件)，确定是否存在接触的移动并且跟踪横跨触敏表面的移动(例如检测一个或多个手指拖动事件)，以及确定接触是否已停止(例如检测手指抬起事件或接触中断)。接触/运动模块130从触敏表面接收接触数据。确定由一系列的接触数据所表示的接触点的移动，这可包括确定接触点的速率(量值)、速度(量值和方向)和/或加速度(量值和/或方向的变化)。这些操作可施加于单个接触(例如一个手指接触)或多个同时的接触(例如“多点接触”/多个手指接触)。在一些实施例中，接触/运动模块130和显示控制器156检测触摸板上的接触。

接触/运动模块130可由用户检测手势输入。触敏表面上的不同的手势具有不同的接触模式。因此，手势可通过检测特定的接触模式而被检测到。例如，检测到手指轻击手势包括检测到手指按下事件，然后在与手指按下事件相同的位置(或大体相同的位置)处(例如在图标的位置处)检测到手指抬起(抬离)事件。又如，在触敏表面上检测手指轻扫手势包括检测手指按下事件，然后检测一个或多个手指拖动事件，并且随后检测手指抬起(抬离)事件。

图形模块132包括各种已知的软件部件以用于渲染和显示触摸屏112或其他显示器上的图形，该显示触摸屏或其他显示器包括用于改变被显示的图形强度的部件。如本文所用，术语“图形”包括可被显示给用户的任何对象，非限制性地包括文本、网页、图标(诸如包括软键的用户界面对象)、数字图像、视频、动画等等。

在一些实施例中，图形模块132存储待使用的表示图形的数据。每个图形可被分配到对应的代码。图形模块132从应用程序等接收指定待显示的图形的一个或多个代码，在必要的情况下还一起接收坐标数据和其他图形属性数据，然后生成屏幕图像数据以输出至显示控制器156。

文本输入模块134可以是图形模块132的部件，该文本输入模块提供了软键盘以用于输入各种应用程序(例如联系人137、电子邮件140、IM141、浏览器147，以及任何其他需要文本输入的应用程序)中的文本。

GPS模块135确定设备的位置并提供在各种应用程序中使用的此信息(例如，提供至用于基于位置的拨号的电话138，提供至相机143作为图片/视频元数据，以及提供至提供基于位置的服务诸如天气桌面小程序、当地黄页桌面小程序和地图/导航桌面小程序的应用程序)。

应用程序136可包括下列模块(或指令集)，或其子集或超集：

·联系人模块137(有时称为通讯录或联系人列表)；

·电话模块138；

·视频会议模块139；

·电子邮件客户端模块140；

·即时消息(IM)模块141；

·健身支持模块142；

·用于静态图像和/或视频图像的相机模块143；

·图像管理模块144；

·浏览器模块147；

·日历模块148；

·桌面小程序模块149，其可包括以下中的一者或多者：天气桌面小程序149-1、股市桌面小程序149-2、计算器桌面小程序149-3、闹钟桌面小程序149-4、词典桌面小程序149-5和由用户获取的其他桌面小程序，以及用户创建的桌面小程序149-6；

·用于形成用户创建的桌面小程序149-6的桌面小程序创建器模块150；

·搜索模块151；

·视频和音乐播放器模块152，该视频和音乐播放器模块可由视频播放器

·模块和音乐播放器模块构成；

·记事本模块153；

·地图模块154；和/或

·在线视频模块155。

可存储在存储器102中的其他应用程序136的实例包括其他文字处理应用程序、其他图像编辑应用程序、绘图应用程序、呈现应用程序、支持JAVA的应用程序、加密、数字权限管理、语音识别和语音复制。

结合触摸屏112、显示控制器156、接触模块130、图形模块132和文本输入模块134，联系人模块137可用于管理通讯录或联系人列表(例如，存储在存储器102或存储器370中的联系人模块137的应用程序内部状态192中)，包括：将一个或多个姓名添加到通讯录；从通讯录删除一个或多个姓名；将一个或多个电话号码、一个或多个电子邮件地址、一个或多个物理地址或其他信息与姓名相关联；使图像与姓名相关联；对姓名进行归类和分类；提供电话号码或电子邮件地址来发起和/或促进通过电话138、视频会议139、电子邮件140或即时消息141的通信；等等。

结合RF电路108、音频电路110、扬声器111、麦克风113、触摸屏112、显示控制器156、接触模块130、图形模块132和文本输入模块134，电话模块138可用于输入与电话号码对应的字符序列；访问通讯录137中的一个或多个电话号码；修改已输入的电话号码；拔打相应的电话号码；进行会话；以及当会话完成时断开或挂断电话。如上所述，无线通信可使用多个通信标准、协议和技术中的任一者。

结合RF电路108、音频电路110、扬声器111、麦克风113、触摸屏112、显示控制器156、光学传感器164、光学传感器控制器158、接触模块130、图形模块132、文本输入模块134、联系人列表137和电话模块138，视频会议模块139包括用于根据用户指令来发起、进行和终止用户与一个或多个其他参与方之间的视频会议的可执行指令。

结合RF电路108、触摸屏112、显示控制器156、接触模块130、图形模块132和文本输入模块134，电子邮件客户端模块140包括用于响应于用户指令来创建、发送、接收和管理电子邮件的可执行指令。结合图像管理模块144，电子邮件客户端模块140使得非常容易创建和发送具有利用相机模块143拍摄的静态图像或视频图像的电子邮件。

结合RF电路108、触摸屏112、显示控制器156、接触模块130、图形模块132和文本输入模块134，即时消息模块141包括用于进行以下各项的可执行指令：输入与即时消息对应的字符序列、修改先前输入的字符、传输相应的即时消息(例如，使用短消息服务(SMS)或多媒体消息服务(MMS)协议以用于基于电话的即时消息或者使用XMPP、SIMPLE、或IMPS以用于基于互联网的即时消息)、接收即时消息以及查看所接收的即时消息。在一些实施例中，所传输和/或所接收的即时消息可包括在MMS和/或增强的消息服务(EMS)中所支持的图形、照片、音频文件、视频文件和/或其他附件。如本文所用，“即时消息”是指基于电话的消息(例如，使用SMS或MMS发送的消息)和基于互联网的消息(例如使用XMPP、SIMPLE、或IMPS发送的消息)两者。

结合RF电路108、触摸屏112、显示控制器156、接触模块130、图形模块132、文本输入模块134、GPS模块135、地图模块154和音乐播放器模块146，健身支持模块142包括用于创建健身(例如具有时间、距离和/或卡路里燃烧目标)的可执行指令；与健身传感器(运动设备)进行通信；接收健身传感器数据；校准用于监视健身的传感器；选择和播放用于健身的音乐；以及显示、存储和传输健身数据。

结合触摸屏112、显示控制器156、光学传感器控制器158、接触模块130、图形模块132、图像管理模块144和一个或多个光学传感器164，相机模块143包括用于以下各项的可执行指令：捕获静态图像或视频(包括视频流)并且将它们存储到存储器102中、修改静态图像或视频的特性、或从存储器102删除静态图像或视频。

结合触摸屏112、显示控制器156、接触模块130、图形模块132、文本输入模块134和相机模块143，图像管理模块144包括用于以下各项的可执行指令：排列、修改(例如编辑)、或以其他方式操控、加标签、删除、呈现(例如在数字幻灯片或相册中)以及存储静态图像和/或视频图像。

结合RF电路108、触摸屏112、显示系统控制器156、接触模块130、图形模块132和文本输入模块134，浏览器模块147包括用于根据用户指令浏览互联网(包括搜索、链接到、接收和显示网页或其部分以及链接到网页的附件和其他文件)的可执行指令。

结合RF电路108、触摸屏112、显示系统控制器156、接触模块130、图形模块132、文本输入模块134、电子邮件客户端模块140和浏览器模块147，日历模块148包括用于根据用户指令来创建、显示、修改和存储日历和与日历相关联的数据(例如日历条目、待办事项等)的可执行指令。

结合RF电路108、触摸屏112、显示系统控制器156、接触模块130、图形模块132、文本输入模块134和浏览器模块147，桌面小程序模块149是可由用户下载并使用的微型应用(例如天气桌面小程序149-1、股市桌面小程序149-2、计算器桌面小程序1493、闹钟桌面小程序149-4和词典桌面小程序149-5)或由用户创建的微型应用程序(例如用户创建的桌面小程序149-6)。在一些实施例中，桌面小程序包括HTML(超文本标记语言)文件、CSS(层叠样式表)文件和JavaScript文件。在一些实施例中，桌面小程序包括XML(可扩展标记语言)文件和JavaScript文件(例如Yahoo！桌面小程序)。

结合RF电路108、触摸屏112、显示系统控制器156、接触模块130、图形模块132、文本输入模块134和浏览器模块147，桌面小程序创建者模块150可由用户用于创建桌面小程序(例如将网页的用户指定部分变为桌面小程序)。

结合触摸屏112、显示系统控制器156、接触模块130、图形模块132和文本输入模块134，搜索模块151包括用于根据用户指令来搜索匹配一个或多个搜索条件(例如一个或多个用户指定的搜索词)的存储器102中的文本、音乐、声音、图像、视频和/或其他文件的可执行指令。

结合触摸屏112、显示系统控制器156、接触模块130、图形模块132、音频电路110、扬声器111、RF电路108和浏览器模块147，视频和音乐播放器模块152包括用于允许用户下载和回放以一种或多种文件格式(诸如MP3或AAC文件)存储的所记录的音乐和其他声音文件的可执行指令，以及用于显示、呈现或以其他方式回放视频(例如，在触摸屏112上或在经由外部端口124连接的外部显示器上)的可执行指令。在一些实施例中，设备100可包括MP3播放器的功能。

结合触摸屏112、显示控制器156、接触模块130、图形模块132和文本输入模块134，记事本模块153包括用于根据用户指令来创建和管理记事本、待办事项等的可执行指令。

结合RF电路108、触摸屏112、显示系统控制器156、接触模块130、图形模块132、文本输入模块134、GPS模块135和浏览器模块147，地图模块154根据用户指令可用于接收、显示、修改和存储地图和与地图相关联的数据(例如，行驶方向；有关特定位置处或附近的商店和其他兴趣点的数据；以及其他基于位置的数据)。

结合触摸屏112、显示系统控制器156、接触模块130、图形模块132、音频电路110、扬声器111、RF电路108、文本输入模块134、电子邮件客户端模块140和浏览器模块147，在线视频模块155包括指令，该指令允许用户访问、浏览、接收(例如通过流媒体和/或下载)、回放(例如在经由外部端口124所连接的触摸屏上或外部显示器上)、发送具有至特定的在线视频的链接的电子邮件，以及以其他方式管理一种或多种文件格式诸如H.264的在线视频。在一些实施例中，即时消息模块141而不是电子邮件客户端模块140用于发送至特定在线视频的链接。

上述所识别的模块和应用程序中的每一者对应于用于执行上述一种或多种功能以及在本申请中所描述的方法(例如，本文中所述的计算机实现的方法和其他信息处理方法)的一组可执行指令。这些模块(即指令集)不必被实现为独立的软件程序、过程或模块，因此这些模块的各种子集可在各种实施例中被组合或以其他方式重新布置。在一些实施例中，存储器102可存储以上所识别的模块和数据结构的子集。此外，存储器102可存储以上未描述的附加模块和数据结构。

在一些实施例中，设备100是该设备上的预定义的一组功能的操作唯一地通过触摸屏和/或触摸板来执行的设备。通过使用触摸屏和/或触摸板作为用于设备100的操作的主要输入控制设备，设备100上的物理输入控制设备(诸如下压按钮、拨盘等)的数量可减少。

可通过触摸屏和/或触摸板唯一地执行的预定义的一组功能包括用户界面之间的导航。在一些实施例中，当用户触摸触摸板时，将设备100从可显示在设备100上的任何用户界面导航到主菜单、Home菜单或根菜单。在此类实施例中，触摸板可以被称为“菜单按钮”。在一些其他实施例中，菜单按钮可以是物理下压按钮或者其他物理输入控制设备，而非触摸板。

图2示出了根据一些实施例的具有触摸屏112的便携式多功能设备100。触摸屏可在用户界面(UI)200内显示一个或多个图形。在该实施例中以及下面描述的其他实施例中，用户可通过在图形上作手势来选择图形中的一个或多个手势，例如利用一个或多个手指202(图中未按比例绘制)或一个或多个触笔203(图中未按比例绘制)。

设备100还可包括一个或多个物理按钮，诸如“home”或菜单按钮204。如先前所述，菜单按钮204可用于导航到可在设备100上执行的一组应用程序中的任一个应用程序136。另选地，在一些实施例中，菜单按钮被实现为显示在触摸屏112上的GUI中的软键。

在一个实施例中，设备100包括触摸屏112、菜单按钮204、用于对设备开关机和锁定设备供电的下压按钮206、用户身份模块(SIM)卡槽210、耳麦插孔212、对接/充电外部端口124和一个或多个音量调节按钮208。下压按钮206可用于通过下压该按钮并将该按钮保持在下压状态持续预定的时间间隔来开启/关闭设备上的电源；通过下压该按钮并在该预定义的时间间隔已过去之前释放该按钮来锁定设备；和/或对设备进行解锁或发起解锁过程。在另选的实施例中，设备100还可通过麦克风113接受言语输入以用于激活或去激活一些功能。

应当指出的是，尽管将参考光学传感器/相机164(处于设备的正面)给出下述的很多实例，但是还可使用指向与显示器相反的方向的背面相机或光学传感器代替光学传感器/相机164。

音圈马达(VCM)光学图像稳定(OIS)牵拉丝

一些实施例包括在微型相机中使用的致动器模块，诸如在移动手持式设备或其他多功能设备中使用的那些致动器模块。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内清晰聚焦，继而被数字图像传感器捕获。一些实施例允许改善这种微型相机的性能以及使之持续微型化，以容纳添加至此类移动设备的所添加的特征部和设备。

一些实施例允许沿光轴的镜头运动伴随有极小的沿其他自由度的连带运动，尤其是围绕与光轴正交的轴的倾斜，其采取的方式是容纳对于此类连带运动而言呈刚性的悬浮机构。一些实施例对镜头位置的控制达到了1微米左右，并且一些此类悬浮机构考虑到摩擦力。

一些实施例允许降低部件诸如致动器的尺寸。一些实施例还允许向微型相机添加增强特征诸如光学图像稳定(OIS)，其以对用户手震作出补偿的方式移动镜头和图像传感器中的一者或多者，因此在较低的光照条件下允许更长的曝光时间，同时还改善了视频捕获。

一些实施例包括高质量微型相机的致动器。在一些实施例中，使用音圈马达(VCM)作为致动器。对于此类致动器，处于磁场中的载流导体将经受与导体中的电流和磁场的叉积成比例的力。该力又被称为洛伦兹力。在一些实施例中，如果磁场的方向与电流流动方向正交，那么洛伦兹力最大，并且所产生的作用于导体上的力与两个方向均正交。洛伦兹力与磁场密度和流经导体的电流成比例。

因此，一些实施例使用被设计为对于致动器的所有位置而言均以大体恒定的磁场切割线圈的致动器，使得所产生的力与流经导体的电流成比例。一些实施例还利用了音圈马达技术，并且包括适用于改善功耗、性能，减少尺寸以及增加包括光学图像稳定的额外功能的致动器架构。

图3A示出了根据一些实施例的完整致动器模块。在一些实施例中，致动器300具有9.9mm(X-302)×7.8mm(Y-304)的占有面积，其为与相机镜头的光轴正交的线性尺寸。与镜头光轴平行的高度为3.3mm(Z-306)。由于相机高度限制了手机或其他多功能设备的厚度，而厚度又是多功能设备设计之间的竞争性差异的指标，因此一些实施例被设计为容纳缩小尺寸的Z 306。

实施例能够实现对致动器的尺寸Y-304的有利控制，该点极具商业价值，因为用于相机的一些实施例通常位于现代化智能电话或其他多功能设备的显示屏的上方。上弹簧308、镜头架310、屏蔽外壳312、具有嵌入式线圈的光学图像稳定柔性印刷电路(OIS FPC)314和下弹簧316。

图3B示出了根据一些实施例的隐藏了外部屏蔽外壳的致动器。因此，可更多地观察到机构。在一些实施例中，致动器318包括自动聚焦轭320、光学图像稳定线圈322、上弹簧324以及光学图像稳定悬浮拐角牵拉丝326-332。

图3C示出了根据一些实施例的平面图中的致动器334。屏蔽外壳336可包含在该视图中。图4示出了根据一些实施例的隐藏了外部屏蔽外壳和轭的平面图中的致动器。图4示出了与图3C的致动器400的相同的透视图，然而其中隐藏了自动聚焦轭以显露内部部件，诸如磁体402-408和光学图像稳定线圈412-418。

图5示出了处于与3B相同的组装状态的致动器，但其示出了致动器500的一个拐角的更相近的透视图。示出了自动聚焦轭504和牵拉丝安装架502。致动器500的基本自动聚焦音圈马达构造由缠绕到螺纹镜头架508上的单个自动聚焦线圈(未示出)构成，接下来将镜头(未示出)螺纹连接到螺纹镜头架上。自动聚焦轭部件504支撑并容纳拐角中的四个磁体(该视图中未示出)。每个磁体极化为产生磁场，磁场的对于自动聚焦功能有用的分量与光轴510正交，并且与接近自动聚焦线圈的每个磁体的平面正交，并且其中针对所有四个磁体的场要么全都指向自动聚焦线圈，要么全部背离自动聚焦线圈，使得来自所有四个磁体的洛伦兹力作用于沿光轴510的相同方向上。

自动聚焦轭504充当致动器500的自动聚焦机构的支撑底架结构。镜头架508通过上弹簧512和下弹簧(在该视图中不可见)悬浮在自动聚焦轭504上。通过这种方式，在向自动聚焦线圈施加电流时，由于存在四个磁体将产生洛伦兹力，并且产生基大体平行于光轴510的力，以使镜头架508继而使镜头沿光轴510相对于致动器500的自动聚焦机构的支撑结构发生移动，以便使镜头聚焦。除了使镜头架508悬浮，并且大体消除连带运动之外，上弹簧512和下弹簧还对抗洛伦兹力，因此将力转化成镜头的位移。图3A-图8中的该基本架构是一些实施例的典型特征，在这些实施例中，光学图像稳定功能包括响应于用户手震使致动器500的整个自动聚焦机构(受到自动聚焦轭504的支撑)在与光轴510正交的线性方向上移动，如由感测角速度的一些装置诸如二轴或三轴陀螺仪检测到的。感兴趣的手震是“俯仰与偏航方向”上的相机的变化的角倾斜，可通过镜头的相对于图像传感器的所述线性移动来对其作出补偿。

实施例通过使用两对光学图像稳定线圈(例如506和514)实现该两个独立自由度运动，每对光学图像稳定线圈一同起作用，以传送沿与光轴510正交的一个线性轴的受控运动，并且每对传送的受控运动所沿的方向与另一对传送的受控运动大体正交。将这些光学图像稳定线圈506和514固定到相机致动器500的支撑结构，在适当地施加电流时，光学图像稳定线圈506和514将产生作用于致动器500的整个自动聚焦机构的洛伦兹力，使其根据需要发生移动。针对洛伦兹力的所需磁场是由用于实现自动聚焦功能所需的洛伦兹力的相同的四个磁体产生的。然而，由于光学图像稳定移动的运动方向与自动聚焦移动正交，因此使用的是四个磁体的弥散场，该弥散场具有在平行于光轴510的方向上的磁场分量。

图6示出了根据一些实施例的隐藏了外部屏蔽外壳和轭的平面图中的致动器。致动器600的基本自动聚焦音圈马达构造由缠绕到螺纹镜头架608上的单个自动聚焦线圈618构成，接下来将镜头(未示出)螺纹连接到螺纹镜头架上。自动聚焦轭部件(未示出)支撑并容纳拐角中的四个磁体(例如620-622)。每个磁体(例如620-622)极化为产生磁场，该磁场的对于自动聚焦功能有用的分量与光轴610正交，并且与每个磁体(例如620-622)的接近自动聚焦线圈618的平面正交，并且其中所有四个磁体的场要么全都指向自动聚焦线圈618，要么全部背离自动聚焦线圈618，使得来自所有四个磁体(例如620-622)的洛伦兹力作用于沿光轴610的相同方向上。

自动聚焦轭(未示出)充当致动器600的自动聚焦机构的支撑底架结构。镜头架608通过上弹簧612和下弹簧624悬浮在自动聚焦轭上。通过这种方式，在向自动聚焦线圈618施加电流时，由于四个磁体(例如620-622)的存在将产生洛伦兹力，并且产生大体平行于光轴610的力，以使镜头架608继而使镜头沿光轴610相对于致动器600的自动聚焦机构的支撑结构移动，以便使镜头聚焦。除了使镜头架608悬浮，并且大体消除连带运动之外，上弹簧612和下弹簧624还对抗洛伦兹力，从而将力转化成镜头的位移。图3A-图8中的该基本架构是一些实施例的典型特征，在这些实施例中，光学图像稳定功能包括响应于用户手震使致动器600的整个自动聚焦机构(受到自动聚焦轭的支撑)在与光轴610正交的线性方向上移动，如由感测角速度的一些装置诸如二轴或三轴陀螺仪检测到的。感兴趣的手震是“俯仰与偏航方向”上的相机的变化的角倾斜，可通过镜头的相对于图像传感器的所述线性移动来对其作出补偿。

实施例通过使用两对光学图像稳定线圈(例如606和614)来实现该两个独立自由度运动，每对光学图像稳定线圈一起作用，以传送沿与光轴610正交的一个线性轴的受控运动，并且每对传送的受控运动所沿的方向与另一对传送的受控运动大体正交。将这些光学图像稳定线圈606和614固定到相机致动器600支撑结构，在适当地施加电流时，光学图像稳定线圈606和614将产生作用于致动器600的整个自动聚焦机构上的洛伦兹力，使其根据需要发生移动。针对洛伦兹力的所需磁场是由用于实现自动聚焦功能所需的洛伦兹力的相同的四个磁体(例如620-622)产生的。然而，由于光学图像稳定移动的运动方向与自动聚焦移动正交，因此使用的是四个磁体(例如620-622)的弥散场，该弥散场具有在平行于光轴610的方向上的磁场分量。

图7示出了根据一些实施例的隐藏了外部屏蔽外壳和轭的剖视图中的致动器。示出了自动聚焦轭704和牵拉丝安装架702a-702b。致动器700的基本自动聚焦音圈马达构造由缠绕到螺纹镜头架708上的单个自动聚焦线圈718构成，接下来将镜头(未示出)螺纹连接到螺纹镜头架上。自动聚焦轭部件704支撑并容纳拐角中的四个磁体(例如720和722)。将每个磁体极化为产生磁场，磁场的对于自动聚焦功能的有用分量与光轴710正交，并且与每个磁体(例如720和722)的接近自动聚焦线圈718的平面正交，并且其中所有四个磁体(例如720和722)的场要么全都指向自动聚焦线圈718，要么全部背离自动聚焦线圈718，使得来自所有四个磁体(例如720和722)的洛伦兹力作用于沿光轴710的相同方向上。示出了霍尔传感器730。

自动聚焦轭704充当致动器700的自动聚焦机构的支撑底架结构。镜头架708通过上弹簧712和下弹簧724悬浮在自动聚焦轭704上。通过这种方式，在向自动聚焦线圈718施加电流时，由于四个磁体(例如720和722)的存在将产生洛伦兹力，并且产生大体平行于光轴710的力，使镜头架708继而使镜头沿光轴710相对于致动器700的自动聚焦机构的支撑结构移动，以使镜头聚焦。除了使镜头架708悬浮，并且大体消除连带运动之外，上弹簧712和下弹簧724还对抗洛伦兹力，从而将力转化成镜头的位移。图3A-图8中的该基本架构是一些实施例的典型特征，在这些实施例中，光学图像稳定功能包括响应于用户手震使致动器700的整个自动聚焦机构(受到自动聚焦轭704的支撑)在与光轴710正交的线性方向上移动，如由感测角速度的一些装置诸如二轴或三轴陀螺仪检测到的。感兴趣的手震是“俯仰与偏航方向”上的相机的变化的角倾斜，可通过镜头的相对于图像传感器的所述线性移动来对其作出补偿。

实施例通过使用两对光学图像稳定线圈(例如706和714)来实现该两独立自由度运动，每对光学图像稳定线圈一起作用，以传送沿与光轴710正交的一个线性轴的受控运动，并且每对传送的受控运动所沿的方向与另一对传送的受控运动大体正交。这些光学图像稳定线圈706和714固定到相机致动器700支撑结构，在适当地施加电流时，光学图像稳定线圈706和714将产生作用于致动器700的整个自动聚焦机构的洛伦兹力，使其根据需要发生移动。针对洛伦兹力的所需磁场是由用于实现自动聚焦功能所需的洛伦兹力的相同的四个磁体产生的。然而，由于光学图像稳定移动的运动方向与自动聚焦移动正交，因此使用的是四个磁体的弥散场，该弥散场具有在平行于光轴710的方向上的磁场分量。

图8示出了根据一些实施例的显示通过拐角的立视图中的横截面。在致动器800内，标出了悬浮牵拉丝802、光学图像稳定线圈806、磁体820和镜头架808。图4、图6、图7、图8示出了如何相对于被安装在AF机构中的磁体布置光学图像稳定线圈。

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9是贯穿一个磁体902、自动聚焦线圈904和光学图像稳定线圈906的与图7和图8类似的横截面的示意图900。磁场分量908是“水平的”并且能够实现用于自动聚焦功能910的洛伦兹力。然而，还需注意，弥散场912通过光学图像稳定线圈906的每一半光学图像稳定线圈，其中在光学图像稳定线圈906的每一半光学图像稳定线圈中，场912的“垂直”分量在相反的方向上。还需注意，由于光学图像稳定线圈906是连续的，因此光学图像稳定线圈906的每一半光学图像稳定线圈中的电流的方向也是相反的。对此给出了图示，即在光学图像稳定线圈906的一半光学图像稳定线圈的每条导线中以“点”914指示电流流出页面，同时在光学图像稳定线圈906的另一半光学图像稳定线圈的每条线中以“叉”916指示电流流入页面。因此，在光学图像稳定线圈906的每一半光学图像稳定线圈中产生的洛伦兹力918中相同的方向上，在这种情况下，方向为朝右。而自动聚焦线圈910中的洛伦兹力则朝上。

返回到图5，通过使用四条拐角牵拉丝(例如530)实现了致动器500支撑结构上的自动聚焦机构的悬浮，其中最希望牵拉丝具有圆形横截面。牵拉丝530充当挠曲梁能够以相对较低的刚度弯曲的，因此允许两个光学图像稳定自由度内的运动。然而，在一些实施例中，牵拉丝530在平行于光轴的方向上相对呈刚性，因为这将要求牵拉丝拉伸或弯曲，从而充分避免了在这些方向上的连带运动。此外，四条此类适当隔开的牵拉丝的存在允许它们在俯仰与偏航的连带倾斜方向上呈刚性，从而充分避免镜头和图像传感器之间的相对动态倾斜。这可通过理解每条牵拉丝530在要求其发生长度变化的方向上呈刚性来看出，因此对于光学图像稳定机构的所有操作位置而言每条牵拉丝的末端处的固定点(总共八个点)都将大体形成平行六面体的顶点。

需注意，由于多功能设备的严苛撞击和掉落测试要求，一些实施例提供了用于使光学图像稳定悬浮牵拉丝与由此类撞击导致的自动聚焦机构沿光轴的运动解耦的装置。解耦装置在工作负载处可以是刚性的，但是具有容纳自动聚焦机构的允许运动的充分的兼容性，从而避免拐角牵拉丝拉伸以及发生塑性变形。将解耦结构(牵拉丝安装架502)实现为每个拐角中的自动聚焦上弹簧的扩展部。通过这种方式，经由相对较短的挠曲弹簧将拐角牵拉丝530接合至自动聚焦轭，该相对较短的短挠曲弹簧是刚性的，但是允许在极端条件下存在一定的运动。此类结构用于机构可靠性，在图5中突出显示了此类结构。

简要参考以下图4，一些实施例以磁体402-408的位置和取向的有利布置为特征，其中磁体402-408在拐角处，其中磁体及其极化方向大体相对于致动器模块400的每个侧面422-428成45度角。

简要参考图9，使用磁体902的弥散场912意味着在一些实施例中，每个光学图像稳定线圈906具有大于磁体厚度的占有面积(宽度)。重新参照图4，其中可从磁体402-408的任一侧看到光学图像稳定线圈412-418(尽管一部分被自动聚焦线圈和镜头架隐藏)。一些实施例利用这样的洞察，即对于一些应用程序而言，相机的X尺寸没有Y尺寸重要，并且可使磁体和光学图像稳定线圈412-418围绕镜头移动，以消除对Y尺寸的任何影响。

一些实施例仍然保持磁体402-408和光学图像稳定线圈412-418的45度角，使得每对光学图像稳定线圈412-418产生大体彼此正交的力。然而，现在光学图像稳定线圈412-418中的每者在自动聚焦机构上产生了不再通过光轴作用的力，从而产生了围绕镜头的转矩。应当注意到，与此相抵的是，光学图像稳定线圈412-418中的每个光学图像稳定线圈产生的转矩在标称上与其对角线相对方产生的转矩量值相等并且方向相反，因此在标称上该对光学图像稳定线圈412-418不产生净转矩。

此外，一些实施例提供映射，以将倾斜传感器(最常见的是陀螺仪)测得的手震倾斜转化为镜头在两个45度轴的方向上的移动。在一些实施例中，磁体402-408和光学图像稳定线圈412-418的该配置消除了因这些部件的存在以及弥散场的使用而对相机Y尺寸造成的影响。

图10示出了根据一些实施例的显示平行于各短边的通过中部的横截面的立视图中的致动器。致动器1000包括屏蔽外壳1002、自动聚焦轭1004、自动聚焦线圈1112、镜头架1006、上弹簧1008和下弹簧1010。

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。致动器1100包括屏蔽外壳1102、自动聚焦轭1104、自动聚焦线圈1112、镜头架1106、上弹簧1108和下弹簧1110。

在一些实施例中，自动聚焦轭1104形成自动聚焦机构支撑结构，使得不需要向自动聚焦机构施加模制支撑结构部件。在图10和图11中可明显看出实施例的该方面的效果。在一些实施例中，相机的Y尺寸是由下述各个尺寸的叠加设定的：

·镜头直径和螺纹

·镜头架1106的处于螺纹外侧的模制壁厚

·自动聚焦线圈1112的厚度

·自动聚焦线圈1112和自动聚焦轭1104之间的间隙(需要该间隙允许相对运动以及制造和组装容差)

·自动聚焦轭1104的厚度

·自动聚焦轭1104和屏蔽外壳1102之间的间隙(需要该间隙允许光学图像稳定运动以及制造和组装容差)

·屏蔽外壳1102的厚度。

使用自动聚焦轭1104作为自动聚焦机构支撑结构减少了该堆叠的一部分，因为自动聚焦轭1104厚度通常为0.1mm到0.15mm。在一些实施例中，其他改进也是本发明的一部分，包括使用无螺纹的镜头，甚至将镜头架1106一起去掉，并将自动聚焦线圈1112直接安装在镜头上。

此外，一些实施例将自动聚焦线圈1112拆分成四个拐角线圈，使得自动聚焦线圈1112不影响Y尺寸。然而，此类实施例很多情况下使用多极磁体，这可减少弥散场，因此对于光学图像稳定机构中的给定电流而言降低了洛伦兹力。

在一些实施例中，使用自动聚焦轭1104作为自动聚焦机构支撑结构还影响着致动器1100的Z尺寸。上弹簧1108被直接安装到自动聚焦轭1104上，因此使得结构的Z尺寸最小化。通过将上弹簧1108分成两片，并将自动聚焦线圈1112的一端焊接至上弹簧1108的每一半上弹簧来实现与自动聚焦线圈1112的电连接。然后，使电信号沿拐角牵拉丝(未示出)路由至光学图像稳定柔性印刷电路1114，在一些实施例中，该光学图像稳定柔性印刷电路形成致动器1100的基座，并且结合嵌入式光学图像稳定线圈(未示出)。该电通路利用了上弹簧1108与自动聚焦轭1104的电绝缘，该自动聚焦轭通常是由软磁导电金属板材料深拉而成。在一些实施例中，这是通过利用某种非导电涂层涂覆自动聚焦轭1104来实现的。作为替代形式，在一些实施例中，可在上弹簧1108和自动聚焦轭1104之间插入某种薄绝缘衬垫或其他层。然而，在任一种情况下，自动聚焦轭1104仍然提供对自动聚焦机构的结构支撑功能，并形成针对上弹簧1108的刚性支座。

一些实施例包括将上弹簧1108和下弹簧1110两者均机械连接至模制镜头架1106，连接通常使用热压合工艺，由此通常将上弹簧1108和下弹簧1110的具有孔的区域套在镜头架1106上的塑料柱上，然后对其加热和压制以形成蘑菇头，从而保持上弹簧1108和下弹簧1110。在一些实施例中，镜头架1106和上弹簧1108与下弹簧1110之间的这些机械连接是沿镜头架1106的X方向设置的(即，它们最接近致动器1100的两条短边)。在将影响相机的Y尺寸的位置上不存在安装点。

一些实施例被设计为使致动器1100的Z尺寸降至最低。由于使用自动聚焦轭1104作为能够有效地接合(虽然有可能通过某种薄插入层)上弹簧1108的支撑结构，因此上弹簧1108处于自动聚焦机构的顶部。在一些实施例中，将拐角牵拉丝附接至上弹簧1108的方法是在顶部和上弹簧1108的更易触及的一侧以及拐角中的牵拉丝上形成焊接接头。这意味着在上弹簧1108的顶侧上容纳焊球。通过这种方式，一些实施例通过形成如图5中所示的上弹簧1108的拐角，以在不影响Z尺寸的情况下为焊球留出空间来解决该问题。该形成过程可能向上弹簧1108的这些拐角区域引入变异性，因此从制造的角度来看是不希望的。然而，容差分析示出，在一些实施例中，该变异性对因素诸如刚度和倾斜具有可忽略的影响，因此是可行的。

一些实施例结合了霍尔传感器的使用，将霍尔传感器作为光学图像稳定机构的位置传感器。图7和图12示出了霍尔传感器的位置。图12示出了根据一些实施例从下侧示出的完整致动器模块，该完整致动器模块具有两个(霍尔)位置传感器和驱动器集成电路。可看到的致动器1200的一部分包括屏蔽外壳1208、镜头架1206、下弹簧1210、光学图像稳定线圈1202a-1202d、上弹簧1214、霍尔传感器1204和驱动器集成电路1212。

图12示出了用于自动聚焦和光学图像稳定致动器两者的驱动器集成电路1212的位置。一些实施例将霍尔传感器1204放置到两个光学图像稳定线圈1202c-1202d的中心并将其焊接到板的下侧上，并且基于光学图像稳定线圈1202c-1202d用于产生洛伦兹力的同一弥散场来感测自动聚焦机构的位置。通过这种方式，避免了与霍尔传感器1204配合使用的额外磁体。同样，驱动器集成电路1212也被安装在光学图像稳定柔性印刷电路1214的下侧上。通过这种方式，通过避免对额外感测磁体的需求来使致动器1200尺寸最小化。此外，一些实施例将驱动器集成电路1212紧靠红外滤波器(未示出)连同致动器1200和图像传感器所需的其他无源部件(未示出)一起安装在图像传感器基板(未示出)上。

以所示的方式将霍尔传感器1204和驱动器集成电路1212安装在光学图像稳定柔性印刷电路1214的下侧上利用了相机内的相同空间，只是这些部件被安装在致动器上而不是图像传感器基板上。这意味着添加霍尔传感器1212对相机尺寸没有影响。其还允许将光学图像稳定线圈1202a-1202d、霍尔传感器1204和驱动器集成电路1212之间的大部分电连接包含在致动器1200内，并使对于基板所需的电端子最小化到四个端子(电源、接地部和通常为I2C的两条通信线路)。

音圈马达(VCM)光学图像稳定(OIS)牵拉丝的概述

如上所述，一些实施例提供了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，三个正交轴中的一个平行于光轴以用于聚焦调整，并且另外两个正交轴与光轴正交且彼此正交以补偿用户手震。致动器模块在封装内大体呈立方体。

在一些实施例中，致动器由四个磁体构成，每个磁体被极化为在每个磁体的各处使磁畴在相同方向上大体对准，并且其中每个磁体基于从利用适当电流驱动的单个线圈产生的洛伦兹力对用于调整焦点的力作出贡献，其中单个线圈围绕镜头刚性地设置并被安装在每个磁体的磁场中。这四个磁体全部被安装到聚焦机构的支撑结构。被安装在致动器模块中的每个磁体的极化方向与光轴大体正交，每个极化方向与大体为立方体的致动器模块的平坦侧面中的至少一个平坦侧面成45度角。

通过将相对运动大体限定到与光轴正交的线性方向上的装置将聚焦机构悬浮在致动器模块支撑结构上，并且每个磁体的边缘磁场与固定到致动器模块支撑结构上的四个附加线圈相互作用(在利用电流适当驱动时)，使得边缘磁场的平行于光轴的分量允许在与光轴正交的方向上产生洛伦兹力，因此这些力可使聚焦机构继而使镜头在与光轴正交的方向发生上受控运动。

在一些实施例中，将致动器模块布置为在与光轴正交的方向上具有大体为矩形的尺寸，使得存在长边和短边，这样尽管每个磁体和固定线圈可一起表现出围绕平面的镜面对称，该平面与致动器模块的至少一个侧面成45度角，但是四个磁体和四个固定线圈的组合布置不会表现出围绕平面的镜面对称，该平面与致动器模块的至少一个侧面成45度角并通过光轴。

一些实施例进一步包括形成聚焦机构的支撑结构的磁轭部件，因为磁轭部件直接安装四个磁体以及用于将镜头和聚焦线圈悬浮在聚焦机构支撑结构上的上弹簧。在一些实施例中，提供了一种针对轭电绝缘上弹簧的装置，其中将上弹簧分为两个部分，每个部分连接至聚焦线圈的一个端子，使得它们在操作中被施加不同电压，由此将电流从轭驱动流经聚焦线圈。在一些实施例中，通往上弹簧的两个部分的导电路径通过悬浮机构，该悬浮机构引导聚焦机构仅在与镜头光轴正交的线性方向上相对于致动器模块固定支撑结构大体发生移动。

一些实施例进一步包括下弹簧，该下弹簧还与上弹簧结合使用，以将镜头和聚焦线圈悬浮在聚焦机构支撑结构上。在一些实施例中，下弹簧被安装在四个磁体上，处于磁体与四个固定线圈之间。

在一些实施例中，上弹簧具有在每个拐角中的部分，以在每个拐角中接合至大体平行于光轴取向的牵拉丝，它们一起作用以将聚焦机构悬浮在致动器模块支撑结构上。大体为平面的上弹簧被塑性形成为在每个拐角中处于平面外部，以为上弹簧和牵拉丝之间的焊料连接留出空间。

一些实施例进一步包括印刷电路板或柔性印刷电路，要么作为板的制造过程的一部分将四个固定线圈嵌入其中，要么四个固定线圈被安装到板上，该板是固定致动器模块支撑结构的一部分，并且进行取向，使得该板的平面与光轴正交。在板的与磁体相背对的侧上，将两个霍尔传感器安装到处于固定线圈中的两个固定线圈的中心的板，该两个霍尔传感器可在进行适当电连接时感测聚焦机构的位置。驱动器集成电路还被安装到板的下侧，该驱动器集成电路连接至霍尔传感器，并视情况为五个线圈提供驱动电流。

图13示出了根据一些实施例的从下侧示出的致动器模块，该模块具有(霍尔)位置传感器、驱动器集成电路、光学图像稳定线圈、柔性印刷电路，并且隐藏外壳以显示下弹簧。可看到的致动器1300的部分包括透镜架1306、下弹簧1310、上弹簧1314、拐角牵拉丝1316a-d以及挠曲弹簧1318a-d。

音圈马达光学图像稳定形状记忆合金牵拉丝

在一些实施例中，上文描述的音圈马达光学图像稳定机构提供了致动器模块和机构以在固定图像传感器和移动镜头之间传送三个线性自由度的受控相对运动。一个自由度是用于使镜头聚焦到不同的物距的镜头平行于镜头光轴的线性移动。另外两个自由度是与光轴正交的方向上的线性运动，其中两个自由度彼此正交。使用这两个自由度补偿引起整个相机的俯仰与偏航倾斜的用户手震，因此对于所得到的图像中的给定水平的模糊而言将允许更长的曝光时间。

一些实施例提供了对以上论述的音圈马达光学图像稳定致动器架构的加强，该加强为镜头相对于图像传感器的受控运动添加另外两个自由度；这些自由度是镜头相对于图像传感器的镜头的俯仰与偏航倾斜(即镜头围绕彼此正交并且均与光轴正交的两个轴的倾斜)。在一些实施例中，这些额外的自由度通过大体消除镜头光轴和与图像传感器的平面正交的轴之间的相对倾斜而极大地增强了相机性能。这些轴名义上是平行的，然而制造容差和镜头的惯性效应可能引入连带的相对倾斜。

例如，制造容差可能意味着，对于给定相机而言，在处于其空档位置处时，镜头光轴向与图像传感器的平面正交的轴自然倾斜。增加执行光学图像稳定的机构可能会恶化此类倾斜制造容差。此外，另外的容差可能意味着在三个受控线性自由度的不同位置处，相对倾斜可能是不同的。此外，尤其是对于复杂的、尺寸有限的机构而言，诸如对于光学图像稳定机构而言，镜头的重心不位于镜头悬浮结构的中心，这意味着相机的不同取向可能改变镜头相对于图像传感器的倾斜(称为姿态相关倾斜)。因此，出于这些原因，基于工厂校准或者检测相机取向的传感器或者来自捕获图像的反馈向一些实施例添加有源倾斜补偿对相机性能是有利的。

图14A示出了根据一些实施例的从下侧示出的去除了下弹簧的致动器模块。可见的致动器1400的部分包括镜头架1406、上弹簧1414、拐角牵拉丝1416a-d和挠曲弹簧1418a-d。

图14B示出了根据一些实施例的允许有源镜头倾斜的形状记忆合金拐角牵拉丝和偏置弹簧的示意图。尽管一些实施例结合了不同的机构以用于该功能，但是一些实施例结合了下述机构，以便为音圈马达光学图像稳定致动器模块添加这些倾斜自由度，如图14B中的示意图所示的。图14示出了根据一些实施例的允许有源镜头倾斜的SMA拐角牵拉丝1428和偏置弹簧1432的示意图。可见的致动器1420的部分包括聚焦机构1422、下弹簧1424、上弹簧1426和拐角(形状记忆合金)牵拉丝1428。

在一些实施例中，拐角牵拉丝1428是由形状记忆合金(SMA)形成的，拐角牵拉丝执行将聚焦机构1422悬浮在致动器1420的支撑结构上的功能，以便在与镜头光轴正交的线性方向上允许移动的同时大体避免了连带运动。

在一些实施例中，形状记忆合金包括在适当加热或冷却时经历固态相位变化的一类材料，并且其中该相位变化将根据机械构造而具有相关联的形状变化。在一些实施例中，形状记忆合金拐角牵拉丝1428由镍钛合金即镍和钛的二元合金构成。在“高”温下，晶体结构具有奥氏体相，该奥氏体相是一种常规的并且主要呈线性的相，其中应变与应力大体成比例。在“较低”温度下，材料进入马氏体相，其可能是高度非线性的，并且处于某一范围中的承受负载针对相对小的应力变化表现出高应变。

在一些实施例中，此类材料被用作拐角牵拉丝1428，其中可对其晶粒结构作出调整以提供高疲劳寿命。此外，通常违逆偏置弹簧1432来操作此类形状记忆合金牵拉丝1428。形状记忆合金牵拉丝1428和偏置弹簧1432的单个致动器通常被配置为使得偏置弹簧1432拉伸形状记忆合金牵拉丝1428。在形状记忆合金牵拉丝1428受热并且变为奥氏体相时，其变得呈刚性并且缩短。在允许形状记忆合金牵拉丝1428冷却并且进入其马氏体相时，其变得刚度减弱并且在偏置弹簧1432的作用下伸展。

一些实施例使用在该构造中的四条此类形状记忆合金牵拉丝1428，该形状记忆合金牵拉丝违抗无源偏置弹簧1432起作用。在一些实施例中，形状记忆合金牵拉丝1428具有足够的刚度，以成功充当用于将聚焦机构悬浮于致动器模块1420的支撑结构上的悬浮机构，并由此引导光学图像稳定运动。然而，在通过使电流流经一条牵拉丝1428来通过电阻加热对牵拉丝进行加热时，其将缩短，这将使聚焦机构的该拐角发生倾斜。类似地，对于第二拐角而言，可降低流经形状记忆合金牵拉丝1428的电流，从而允许其冷却，因此允许该拐角中的偏置弹簧1432拉伸牵拉丝1428。通过这种方式，组合使用四个拐角中的形状记忆合金牵拉丝1428，以使聚焦机构围绕两个正交轴倾斜，两个正交轴均与光轴正交。

更加详细地描述图14B，将形状记忆合金牵拉丝1428中的每个形状记忆合金牵拉丝的一端固定到上弹簧1426的拐角扩展部。形状记忆合金牵拉丝1428中的每个形状记忆合金牵拉丝通过下弹簧1424的类似拐角扩展部中的孔1430a-b，但是在形状记忆合金牵拉丝1428和下弹簧1424之间不存在接触。这些下弹簧1424拐角扩展部充当偏置弹簧1432的安装点，最优选地将偏置弹簧配置为使得每个偏置弹簧与其相应的那条形状记忆合金牵拉丝1428同轴。对于如图所示的螺旋偏置弹簧1432，形状记忆合金牵拉丝1428可通过偏置弹簧1432的中心。将偏置弹簧1432设计为使得其在与光轴正交的方向上具有低刚度，从而使其对光学图像稳定悬浮功能具有较小的影响。

然而，通过违逆下弹簧1424的扩展部和固定的致动器基座1434起作用，并因此处于压缩状态，来自偏置弹簧1432的力倾向于拉伸形状记忆合金牵拉丝1428。通过这种方式，可通过调整流经形状记忆合金牵拉丝1428中的每条形状记忆合金牵拉丝的电流来调整形状记忆合金牵拉丝1428中的每条形状记忆合金牵拉丝的长度。因此，这实现了对镜头和聚焦机构的有源倾斜控制，其最小限度地增加致动器的尺寸。

相对于自动聚焦线圈(未示出)和四条拐角形状记忆合金牵拉丝1428的电连接，在一些实施例中，自动聚焦机构是双向的。在一些此类实施例中，自动聚焦线圈需要可改变其电压的两个端子，因此都不能用作例如还可用于形状记忆合金牵拉丝1428的接地端子。

因此，在一些实施例中，将下弹簧1424分为至少两个部分。将自动聚焦线圈(未示出)的一个端子电连接至下弹簧1424的不同部分。使下弹簧1424与聚焦机构支撑结构电绝缘，以避免自动聚焦线圈短路。在电连接至自动聚焦线圈的下弹簧1424的两个部分和用于致动器模块1420的拐角中的形状记忆合金牵拉丝1428的相应偏置弹簧1432之间形成电连接。然后，偏置弹簧1432将针对自动聚焦线圈的电信号路由至致动器模块1420的基础支撑结构1434。该基础支撑结构1434将结合用于连接至偏置弹簧1432的一些装置。

一个实施例是使基础支撑结构1434包括柔性印刷电路板，以对连接进行路由并且可能还安装驱动电路。通过这种方式，下弹簧1424和偏置弹簧1432将电连接路由至自动聚焦线圈。使用至少两个偏置弹簧1432和下弹簧1424的两个拐角。

考虑到与形状记忆合金牵拉丝1428的预期电连接，一种配置是利用形状记忆合金牵拉丝1428中的每条形状记忆合金牵拉丝与被配置为一整个的上弹簧1426形成连接。提供了用于使上弹簧1426电接地(或者使其保持在另一方便的恒定电压处)的装置。这可以是通过在上弹簧1426和下弹簧1424的第三部分之间对聚焦机构内的电连接进行路由而提供的，该下弹簧1424的第三部分然后电连接至第三偏置弹簧1432。通过这种方式，可利用不同的电流独立地驱动可以电连接至致动器模块1420的基础支撑结构1434的形状记忆合金牵拉丝1428的其他末端中的每个末端，使得存在形状记忆合金牵拉丝1428的四个独立电控制；每个独立电控制针对每条牵拉丝，以允许对两个自由度的倾斜加以控制。通往所有形状记忆合金牵拉丝1428的共模电流还将允许对处于致动器模块1420的基础支撑结构1434上方的聚焦机构的Z位置进行一定的控制，可利用这一点来补偿制造容差或者聚焦机构内的镜头定位容差。

然而，该布置可能遗留下多余的控制自由度，其自身表现为“配合不足”，其中形状记忆合金牵拉丝1428中的每条形状记忆合金牵拉丝将因另外三条形状记忆合金牵拉丝1428而松弛或略微起皱。在一些实施例中，该问题的一种解决方案是仅在致动器模块1420的三个拐角中使用形状记忆合金牵拉丝1428；第四个拐角具有常规的无源非形状记忆合金牵拉丝。出于力对称的目的，在一些实施例中仍然在该拐角中组装偏置弹簧1432是有利的。然后使用该无源非形状记忆合金牵拉丝作为三条形状记忆合金牵拉丝1428所需的与上弹簧1426的接地连接，从而避免了将下弹簧1424拆分成三个部分的需要以及在上弹簧1426和下弹簧1424之间形成聚焦机构内的电连接的需要。一些实施例消除了对聚焦机构进行独立Z高度控制的可能性，然而灵巧地解决了“配合不足”问题和电连接问题。

音圈马达光学图像稳定形状记忆合金牵拉丝的概述

在一些实施例中，提供了用于沿三个正交线性轴和两个倾斜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，该三个正交轴中的一个正交轴平行于光轴以用于聚焦调整，并且另外两个正交轴与光轴正交且彼此正交以补偿用户手震，两个倾斜轴均与光轴正交且彼此正交。

在一些实施例中，将用于使镜头沿光轴移动的机构悬浮在四条牵拉丝上，每个拐角中一条牵拉丝，每条牵拉丝大体平行于光轴，因此每条牵拉丝能够弯曲变形，该弯曲变形允许聚焦机构中与光轴正交的线性方向上移动，同时大体避免其他方向上的连带运动，因此将聚焦机构悬浮在致动器模块支撑结构上，以允许手震校正所需的线性运动。在一些实施例中，拐角牵拉丝中的至少三条拐角牵拉丝由形状记忆合金(SMA)制成，将每条形状记忆合金牵拉丝配置为具有无源偏置弹簧，该无源偏置弹簧提供沿牵拉丝的长度的拉伸力，使得在通过使电流流经牵拉丝而对牵拉丝进行加热时，或者在通过去除一定比例的电流而使牵拉丝冷却时，每条牵拉丝的长度可被控制，并且通过这种方式聚焦机构以及镜头相对于图像传感器的倾斜可被控制。

在一些实施例中，具有至少三个无源偏置弹簧，每个偏置弹簧针对每条形状记忆合金牵拉丝，并且每个弹簧中聚焦机构的一部分和致动器支撑结构之间起作用。在一些实施例中，无源偏置弹簧将电连接路由至聚焦机构。在一些实施例中，拐角牵拉丝中的一个拐角牵拉丝不是由形状记忆合金材料制成的，而是无源的并且在致动器模块机构的工作负载下在其应力和应变特性方面大体呈线性并且有弹性。

音圈马达驱动方案

一些实施例还提供了用于微型相机的致动器的驱动方案，诸如可用于移动手持设备或其他多功能设备中。一些实施例提供了一种音圈马达致动器构造，该音圈马达致动器构造使用“固定”磁体和围绕螺纹透镜架的移动线圈，螺纹镜头被安装在螺纹镜头架上。一些实施例还结合了一种用于布置致动器的方法和一种用于利用线性电流及电压源来驱动致动器以避免电噪声的方法，该电噪声可能干扰相机图像的质量或者产品中的其他敏感设备。

在一些实施例中，致动器模块包括四个独立的自动聚焦线圈，致动器模块的每个拐角有一个自动聚焦线圈，每个自动聚焦线圈附有其自身的磁体。在一些实施例中，这种布置具有尺寸优势，因为自动聚焦线圈不再始终围绕透镜架行进，因此使致动器模块的尺寸最小化。为了从每个线圈的每一侧在相同方向上传送洛伦兹力，一些实施例使用双极磁体，其中磁体的不同部分中的磁畴反向对准。

在附图中示出了该线圈和磁体的布置的实施例。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19所示的致动器模块1900的部件包括自动聚焦磁体1905、自动聚焦基座1910、镜头架1915、自动聚焦线圈1920、上弹簧1925、自动聚焦轭1930、下弹簧1935、光学图像稳定磁体1940、光学图像稳定线圈1945、光学图像稳定基座1950、下弹簧加强片1955和球轴承1960。

具体地，图19示出了此类致动器模块1900的示例性布置，在这种情况下致动器模块还结合了用于传送光学图像稳定(OIS)功能的机构，但是本发明不限于此类加强致动器。

图20A示出了根据一些实施例的示例性镜头架。镜头架2000具有用于附接镜头(未示出)的螺纹部分2002和用于附接线圈(未示出)的附接点2004a-2004c。

图20B示出了根据一些实施例的具有线圈的示例性镜头架。镜头架2008具有用于附接镜头(未示出)的螺纹部分2010和用于附接线圈2014a-2014d的附接点2012a-2012b。

图20C示出了根据一些实施例的示例性下弹簧子组件。下弹簧子组件2016由两半2018a-2018b构成，每半由自动聚焦弹簧2020a-2020d、下弹簧加强片2022a-2022b、安装端子2024a-2024b和光学图像稳定弹簧2026a-2026d构成。

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。致动器模块2028包括镜头架2030，该镜头架具有用于附接镜头(未示出)的螺纹部分2032和用于附接线圈2034a-2034d的附接点2036a-2036b。下弹簧子组件由两半2038a-2038b构成。

图20A-图20D示出了一种示例性致动器模块，其中有可能看到被安装到模制螺纹镜头架上的四个独立的聚焦线圈，该模制螺纹镜头架最终用于容纳螺纹镜头。图20C还示出了下弹簧的组件，该下弹簧的组件为致动器聚焦机构的支撑结构上的镜头架悬浮机构的一部分。需注意，将下弹簧拆分成四个部分；每个部分针对致动器的每个拐角。将来自每个线圈的一个端子电连接至其相应的下弹簧部分。这允许将来自每个线圈的一个端子远离移动镜头架路由，返回到固定支撑结构，从而最终路由至适当的驱动电路。

尽管未示出，但是存在作为悬浮机构的一部分的第二上弹簧部件。在一个实施例中，该上弹簧未被拆分，而是整个的，并且将每个线圈的第二端子电连接至未被路由至驱动电路的上弹簧。通过这种方式，将来自每个线圈的一个端子全都电连接到一起。这避免了寻找其他装置将远离致动器的活动部分的电端子路由至固定支撑结构的需要。在一些实施例中，就所示的光学图像稳定致动器结构而言这种布置尤为可贵，其中聚焦机构的支撑结构本身是通过于光学图像稳定致动器移动的。

图17示出了根据一些实施例的磁体和线圈构造的示意图。磁体1700和伴生磁场1702被示出与线圈1704结合。根据作用于线圈1710a-1710b上的力示出了流入页面的电流1706和流出页面的电流1708。

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18更加详细地示出了致动器模块的每个拐角中的双极磁体1800如何通过磁场1830与承载电流1840的聚焦线圈1810相互作用，以从每个磁体1800和线圈1810产生在与镜头光轴(未示出)平行的方向上的作用于镜头架(未示出)上的一致的力1820。

图15示出了根据一些实施例的致动器线圈连接的示意图。上面已给出了对线圈和磁体布置以及电连接的说明，这可通过图15的图示1500来示意性地表示。存在四个单独的线圈1502a-1502d和磁体1504a-1504d以及四个端子1506a-1506d，其中将线圈1502a-1502d中的每个线圈的另一端子连接到一起。一些实施例的优势源自于这些线圈1502a-1502d的配置和电驱动方式，由所描述的机械结构所能实现的是有潜在的可能性独立地驱动不同的线圈1502a-1502d。通过这种方式，只要有可能驱动线圈1502a-1502d来控制围绕彼此正交并且均与光轴正交的两个轴的倾斜，就有可能在有源聚焦控制之外相对于图像传感器传送对镜头的有源倾斜控制。

在一些实施例中，这通过操作线圈1502a-1502d来实现，使得对角相对的线圈1502a-1502d传送对围绕接近另一对角的轴的倾斜的控制。此外，将彼此相邻的线圈1502a-1502d缠绕或者彼此相反电连接，或者必须对磁体相反地进行极化。这样例如如果利用“正”电流来驱动线圈1502a-1502d中的一个线圈并利用“负”电流来驱动线圈1502a-1502d中的相邻的一个线圈，那么来自两线圈的作用于镜头架上的洛伦兹力将在沿光轴的相同方向上。此外，在一些实施例中，所有线圈1502a-1502d能够利用任一极性的电流进行驱动，使得致动器是双向的。这意味着如果利用相同极性的电流来驱动对角相对的线圈1502a-1502d，那么它们都将产生在平行于镜头光轴的相同方向上的作用于镜头架上的力。

一些实施例包括一种使用多个线性电流驱动对这些线圈1502a-1502d进行驱动的方法。此类实施例是有利的，因为其将可能不利地影响由图像传感器捕获的图像的质量或者对产品中的可能易受噪声影响的其他部件的电噪声最小化。

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。现在将参考图15，并且具体参考图16中的表格描述一些实施例的操作。考虑表格1600的第一行1602中的情况，其中流经所有四个端子的电流为零。镜头位置是由镜头和镜头架在弹簧上的静止位置确定的，这将受到相机取向的影响。对于图16而言假设相机具有水平指向，使得镜头和镜头架的重量不会引起镜头在弹簧上下陷。在表格中，假设无穷远焦点对应于“0um”处的镜头位置。

所指定的近聚焦镜头位置(例如对应于10cm的对象焦距)为180um。尽管聚焦致动器是双向的，但是将空档位置选择为远离无穷远焦点50um而不是处于行程的中间。这可自由选择，但是由于相机用户通常花费更多的时间对“远处”的对象进行聚焦，因此空档位置更加接近无穷远焦点将使供电最小化。因此，对于没有电流流经任何线圈的情况而言，镜头定位于50um的位置处。对于所选择的示例性致动器而言，四个线圈1502a-1502d和磁体1504a-1504d的洛伦兹力灵敏度使得流经所有四个线圈1502a-1502d的1mA的共模电流(线圈1502a-1502d中的每个线圈的适当的极性)产生2um的移动。因此，考虑表格1600的第二行1604，利用20mA来驱动线圈1502a-1502d中的每个线圈，因此使镜头移动40um到达90um位置处。

需注意，由于存在四个端子，因此使用Kirchoff定律，在一些实施例中有必要使流入系统的所有电流相加为零。这就是为什么有必要将线圈1502a-1502d中的两个线圈缠绕、连接以及被安装为在与其磁体的关系上不同于线圈1502a-1502d中的另外两个线圈，此时利用“正”极性电流来驱动线圈1502a-1502d中的两个线圈，并且利用“负”极性电流来驱动线圈1502a-1502d中的两个线圈。在这种情况下，利用+20mA来驱动线圈1502a-1502d中的两个线圈，并且利用-20mA来驱动1502a-1502d中的两个线圈，但是所有四个线圈1502a-1502d产生相同方向上的洛伦兹力以使镜头远离空档位置朝向长焦移动，并且所有四个电流相加为零。

现在考虑表格1600中的第三行1606。现在线圈1502a-1502d中的每个线圈中的电流为25mA，但是线圈1502a-1502d中的每个线圈中的电流方向已变化。这意味着线圈1502a-1502d中的每个线圈现在正在反方向上向镜头施加力。在给定线圈1502a-1502d中的每个线圈的力灵敏度的情况下，25mA将使镜头移动到无穷位置(距空档位置-50um)。

现在考虑表格1600中的第四行1608。流经线圈2和3的电流在25mA处保持不变。因此，流经线圈1和4的共模电流也保持不变，因为总电流必须相加为零。这意味着焦点位置也将在无穷远焦点处保持不变。然而，现在我们将向彼此对角相对的线圈1和4施加小的差动电流，如图15所示。线圈1和4之间的差动电流产生围绕大致与通过线圈2和3的对角线交叉的轴的净倾斜。在这种情况下，与线圈4相比，线圈1将其拐角推送到距空档位置更远的位置。

对于示例性致动器而言，对角相对的线圈1502a-1502d之间的4mA的差动电流产生围绕一个轴的0.1度的倾斜。表格中的其他行是源自于前四行的逻辑延伸。注意，如在第六行中所示，对角相反的线圈未必总是具有相同极性的电流，这具体取决于相对焦点位置和倾斜。

一些实施例表明，可通过对四个线圈进行配置和驱动以获取三个自由度的镜头相对于图像传感器的受控运动：平行于光轴的线性移动以及围绕与光轴正交的轴的倾斜。在一些实施例中，这些额外的倾斜自由度通过大体消除镜头光轴和与图像传感器的平面正交的轴之间的相对倾斜来增强相机性能。这些轴在标称上应是平行的，但是制造容差和镜头的惯性效应可能引入连带的相对倾斜。

例如，制造容差可能意味着对于给定相机而言，在处于其空档位置处时，镜头光轴自然地向与图像传感器的平面正交的轴倾斜。此外，其他容差可能意味着在不同焦点位置(或者光学图像稳定位置(如果存在的话))处，相对倾斜可能是不同的。此外，尤其是对于复杂的、尺寸有限的机构而言，诸如对于光学图像稳定位置机构而言，镜头的重心未必位于镜头悬浮结构的中心，这意味着相机的不同取向可能改变镜头相对于图像传感器的倾斜(称为姿态相关倾斜)。因此，出于这些原因，可能基于工厂校准或者检测相机的取向的传感器或者来自捕获图像的反馈添加有源倾斜补偿对相机性能和图像质量将是有利的。

在一些实施例中，致动器布置在三个自由度中控制镜头相对于图像传感器的移动，然而致动器由四个独立线圈构成，有可能利用不同的电流来驱动线圈中的每个线圈。因此，有可能出现静态不确定性。描述问题的另一种方式是，对系统的电驱动的必要约束条件是流经四个线圈的电流全部相加必须为零，使得在实施过程中对于流经线圈的电流不存在四个独立选择：只有三个。

一些实施例利用双向可编程电流源驱动四个线圈中的三个线圈例如端子1、2、3来解决这个问题，同时使用电压源驱动端子4。电压源有效地确保，经由线圈4的电阻使连接每个线圈的一个端子的中央节点的电压大致保持在已知的或者恒定的电压上。电压源可按需对更多电流进行收放，以确保各个电流相加为零。电压源不确定流经线圈4的电流，其通过流经线圈1、2、3的组合电流来确定。在实施过程中，由于制造容差的原因，每个线圈的洛伦兹力灵敏度将表现出变异性。此外，针对端子1、2、3的不同可编程电源还将因制造容差而表现出变异性。对于给定的一系列经编程的电流而言，这些和其他变异性来源将改变镜头相对于图像传感器的实际角度和位置。可通过执行校准过程来考虑所有这些影响，由此向不同端子施加一系列电流，测量镜头的实际位置和角度。然后可确定控制算法中的改变每个线圈和磁体的有效增益和偏移量的参数，并使用该参数对镜头精确定位并使镜头倾斜。

音圈马达驱动方案的概述

一些实施例提供了一种微型相机的致动器模块，该致动器模块结合了聚焦机构，该聚焦机构提供了相对于图像传感器对镜头进行定位的至少三个控制度，一个控制度是在沿镜头光轴的方向上相对于图像传感器对镜头进行线性定位，并且另外两个控制度是使镜头围绕彼此正交并且均与光轴正交的两个轴相对于图像传感器的倾斜。这些自由度是通过围绕镜头作用于四个不同区域上的四个双向致动器来实现的，每个致动器能够产生与镜头光轴平行的作用于镜头上的力，并且其中每个致动器是由电流驱动的二端子设备。将来自每个致动器的一个端子电连接到一起，并且其中利用施加至每个端子的电流或电压来驱动每个致动器的另一端子，因此这意味着利用四个端子以组合方式驱动致动器的布置，其中利用线性双向可编程电流源来驱动所述端子中的三个端子，同时利用电压源来驱动第四个端子，电压源能够进行必要的电流收放，使得从四个端子流入到致动器中的电流相加为零。

在一些实施例中，将四个致动器定位于在沿光轴观察时大致为立方体致动器的拐角处。对于通过端子向第一致动器施加的给定极性电流而言，将在沿光轴的第一方向上产生作用于镜头上的力，而对于与第一致动器相邻的拐角处的致动器而言，通过它们的相应端子施加的极性与第一致动器相同的电流将在与第一方向相反的第二方向上产生作用于镜头上的力。

在一些实施例中，四个致动器是具有被安装在镜头或镜头支撑结构上的四个线圈的音圈马达，并且四个磁体是双极的，并被安装到致动器模块聚焦机构的支撑结构。

在一些实施例中，相邻线圈要么按相反方式缠绕，要么按相反方式连接，或者其中对各磁体进行相反的极化，使得相邻线圈中的相反极性的电流从两个致动器产生在沿光轴的相同方向上的作用于镜头上的力。

在一些实施例中，每个致动器及其相应电流或电压源驱动器针对其灵敏度增益和偏移量进行校准，以确定对于所施加电流的给定组合而言实际产生的位置和倾斜是怎样的，以便补偿制造变异性。

图21示出了根据一些实施例的用于光学图像稳定的系统。相机控件2100包括下述各种部件。陀螺仪2102向积分单元2104传输取向角相对于时间的导数，该积分单元向高通滤波器2106传输取向角。高通滤波器2106对该角度进行滤波，以向还从位置感测处理器2114接收输入的减法单元2108传输信号。将减法单元2109的减法输出传输至光学图像稳定控制器2110，该光学图像稳定控制器发送信号以激活耦接至位置传感器2112的致动器。耦接至致动器的位置传感器2112向位置传感器处理器2114传输信号。

相机控制方法

图22是根据一些实施例的用于光学图像稳定的方法的流程图。估计光学图像稳定平衡位置(框2200)。将光学图像稳定控制器目标位置锁定在光学图像稳定平衡位置处(框2210)。确定多功能设备的取向变化是否超过阈值(框2220)。如果变化已超过阈值，那么过程返回至上述步骤2200。如果变化未超过阈值，那么过程返回至上述步骤2210。

图23是根据一些实施例的用于光学图像稳定的方法的流程图。对于多功能设备中的相机镜头而言，计算相机镜头相对于多功能设备的光电传感器的平衡位置，使得相机镜头相对于光电传感器的平衡位置是由于镜头致动器机构内的弹簧导致的相机镜头的位移抵消了由于重力导致的相机镜头的位移的相机镜头相对于光电传感器的位置(框2300)。检测相机镜头相对于光电传感器的当前位置(框2310)。计算将镜头移动到平衡位置所需的由致动器机构导致的镜头的位移(框2320)。使用致动器机构中的马达向镜头施加力以产生位移(框2330)。

图24是根据一些实施例的用于光学图像稳定的方法的流程图。使用陀螺仪确定多功能设备的取向变化是否已超过阈值(框2400)。计算相机镜头相对于多功能设备的光电传感器的新的平衡位置(框2410)。计算将镜头移动到新的平衡位置所需的由致动器机构导致的镜头的新位移(框2420)。使用致动器机构中的马达向镜头施加力以产生新位移(框2430)。

图25是根据一些实施例的用于光学图像稳定的方法的流程图。使用陀螺仪确定多功能设备的取向变化是否已超过阈值(框2500)。计算将镜头移动到平衡位置所需的由致动器机构导致的镜头的新位移(框2510)。使用致动器机构中的马达向镜头施加力以产生位移(框2520)。

图26是根据一些实施例的用于光学图像稳定的方法的流程图。使用霍尔传感器确定相机镜头相对于多功能设备的光电传感器的位置变化是否已超过阈值(框2600)。计算相机镜头相对于多功能设备的光电传感器的新的平衡位置(框2610)。计算将镜头移动到新的平衡位置所需的由致动器机构导致的镜头的新位移(框2620)。使用致动器机构中的马达向镜头施加力以产生位移(框2630)。

图27是根据一些实施例的用于光学图像稳定的一种方法中使用的计算的流程图。从陀螺仪导出重力矢量和多功能设备的取向(框2700)。计算弹簧矢量和重力矢量量值相等并且位置相反的位置(框2710)。

图28是根据一些实施例的用于光学图像稳定的方法中使用的计算的流程图。从陀螺仪导出重力矢量和多功能设备的取向，其中导出包括对陀螺仪数据进行过滤以消除多功能设备的运动的低频运动分量、重力矢量和多功能设备的取向，其中导出包括对陀螺仪数据进行过滤以消除多功能设备的运动的低频运动分量(框2800)。计算弹簧矢量和重力矢量量值相等并且位置相反的位置(框2810)。

根据一些实施例，提供用于相机部件控制的方法中使用的示例计算。例如，使电流流经悬浮牵拉丝，以通过使牵拉丝中的形状记忆合金膨胀来使牵拉丝伸长。降低流经悬浮牵拉丝的电流，以通过使牵拉丝中的形状记忆合金收缩来使牵拉丝缩短。

示例计算机系统

图29示出了被配置为执行任何或者所有上述实施例的计算机系统2900。在不同实施例中，计算机系统2900可以是各种类型的设备中的任何设备，包括但不限于个人计算机系统、台式计算机、膝上型电脑、笔记本、平板计算机、平板电脑、平板(slate)、或上网本电脑、大型计算机系统、手持式计算机、工作站、网络计算机、相机、机顶盒、移动设备、消费者设备、视频游戏控制器、手持式视频游戏设备、应用服务器、存储设备、电视机、视频记录设备、外围设备(诸如交换机、调制解调器、路由器)、或一般性的任何类型的计算或电子设备。

可在一个或多个计算机系统2900中执行本文所述的相机运动控制系统的各种实施例，计算机系统可与各种其他设备进行交互。需注意，根据各种实施例，可在被配置作为图29的计算机系统2900的一个或多个计算机上实施上文相对于图1-图20所述的任何部件、动作或功能。在例示的实施例中，计算机系统2900包括经由输入/输出(I/O)接口2930耦接到系统存储器2920的一个或多个处理器2910。计算机系统2900进一步包括耦接到I/O接口2930的网络接口2940、以及一个或多个输入/输出设备2950，诸如光标控制设备2960、键盘2970和一个或多个显示器2980。在一些实施例中，可想到实施例可使用计算机系统2900的单个实例来实现，而在其他实施例中，多个此类系统或者构成计算机系统2900的多个节点可被配置为托管实施例的不同部分或实例。例如，在一个实施例中，一些元件可经由计算机系统2900的与实现其他元件的那些节点不同的一个或多个节点来实现。

在各种实施例中，计算机系统2900可以是包括一个处理器2910的单处理器系统、或者包括几个处理器2910(例如两个、四个、八个、或另一适当数量)的多处理器系统。处理器2910可以是能够执行指令的任何合适的处理器。例如，在各种实施例中，处理器2910可以是实现多种指令集架构(ISA)(诸如x829、PowerPC、SPARC、或MIPS ISA、或任何其他合适的ISA)中任一种指令集架构的通用或嵌入式处理器。在多处理器系统中，每个处理器2910通常可以但并非必要地实现相同的ISA。

系统存储器2920可被配置为存储处理器2910可访问的相机控制程序指令2922和/或相机控制数据。在各种实施例中，系统存储器2920可使用任何适当的存储器技术来实现，诸如静态随机存取存储器(SRAM)、同步动态RAM(SDRAM)、非易失性/闪存型存储器、或任何其他类型的存储器。在例示的实施例中，程序指令2922可被配置为实现结合任何上述功能中的任一种功能的镜头控制应用程序2924。此外，存储器2920的现有相机控制数据2932可包括上述信息或数据结构中的任一者。在其他实施例中，程序指令和/或数据可被接收、发送或存储在独立于系统存储器2920或计算机系统2900的不同类型的计算机可访问介质上或类似介质上。尽管将计算机系统2900描述为实现前述附图的功能块的功能，但是可经由此类计算机系统来实现本文所述的功能中的任一种功能。

在一个实施例中，I/O接口2930可被配置为协调设备中的处理器2910、系统存储器2920和任何外围设备(包括网络接口2940或其他外围设备接口诸如输入/输出设备2950)之间的I/O通信。在一些实施例中，I/O接口2930可执行任何必要的协议、定时或其他数据转换来将来自一个部件(例如系统存储器2920)的数据信号转换为适于供另一部件(例如处理器2910)使用的格式。在一些实施例中，I/O接口2930可包括对通过各种类型的外围设备总线(诸如外围部件互连(PCI)总线标准或通用串行总线(USB)标准的变体)附接的设备的支持。在一些实施例中，I/O接口2930的功能例如可被划分到两个或更多个单独部件中，诸如北桥和南桥。此外，在一些实施例中，I/O接口2930(诸如至系统存储器2920的接口)的一些或所有功能可被直接并入到处理器2910中。

网络接口2940可被配置为允许在计算机系统2900和附接到网络2985的其他设备(如载体或代理设备)，或者在计算机系统2900的节点之间交换数据。各种实施例中的网络2985可包括一种或多种网络，该一种或多种网络包括但不限于局域网(LAN)(例如以太网或企业网)、广域网(WAN)(例如互联网)、无线数据网、一些其他电子数据网，或者它们的某种组合。在各种实施例中，网络接口2940可支持经由以下网络的通信：经由有线或无线通用数据网络(例如诸如任何合适类型的以太网)；经由电信/电话网络(诸如模拟语音网络或数字光纤通信网络)；经由存储区域网络(诸如光纤通道SAN)、或经由任何其他合适类型的网络和/或协议。

在一些实施例中，输入/输出设备2950可包括一个或多个显示终端、键盘、小键盘、触摸板、扫描设备、语音或光学识别设备、或适于由一个或多个计算机系统2900输入或访问数据的任何其他设备。多个输入/输出设备2950可存在于计算机系统2900中，或者可分布在计算机系统2900的各个节点上。在一些实施例中，类似的输入/输出设备可与计算机系统2900分开，并且可通过有线或无线连接(诸如通过网络接口2940)与计算机系统2900的一个或多个节点进行交互。

如图29所示，存储器2920可包括程序指令2922，该程序指令可为计算机可执行的以实施上述任何元件或动作。在一个实施例中，程序指令可实施上述方法。在其他实施例中，可包括不同的元件和数据。需注意，数据可包括上述的任何数据或信息。

本领域的技术人员将认识到，计算机系统2900只是示例性的，并非旨在限制实施例的范围。具体地，计算机系统和设备可包括可执行所指示的功能的硬件或软件的任何组合，包括计算机、网络设备、互联网电器、PDA、无线电话、寻呼机等。计算机系统2900还可连接至其他未示出的设备，或者计算机系统2900可作为独立系统工作。此外，所示部件所提供的功能在一些实施例中可被组合在更少的部件中或者被分布在附加部件中。类似地，在一些实施例中，一些所示部件的功能可不被提供，和/或其他附加功能可为可用的。

本领域的技术人员还将认识到，虽然各种项目被示出为在被使用时被存储在存储器中或存储装置中，但是为了存储器管理和数据完整性目的，这些项目或其部分可在存储器和其他存储设备之间传输。另选地，在其他实施例中，这些软件部件中的一些或全部软件部件可在另一设备上的存储器中执行，并且经由计算机间通信来与所示计算机系统进行通信。系统部件或数据结构中的一些或全部还可(例如作为指令或结构化数据)被存储在计算机可访问介质或便携式制品上以被适当的驱动器读取，其多种实例在上文中进行了描述。在一些实施例中，存储在独立于计算机系统2900的计算机可访问介质上的指令可经由传输介质或信号(诸如电、电磁、或数字信号)被传输到计算机系统2900，传输介质或信号经由通信介质(诸如网络和/或无线链路)来传送。各种实施例可进一步包括在计算机可访问介质上接收、发送或存储根据以上描述实现的指令和/或数据。一般而言，计算机可访问介质可包括非暂态计算机可读存储介质或存储器介质，诸如磁或光介质，例如磁盘或DVD/CD-ROM、易失性或非易失性介质诸如RAM(例如SDRAM、DDR、RDRAM、SRAM等)、ROM等。在一些实施例中，计算机可访问介质可包括经由通信介质诸如网络和/或无线链路传送的传输介质或信号诸如电信号、电磁信号或数字信号。，

在不同的实施例中可通过软件、硬件或它们的组合来实施本文所述的方法。此外，可改变方法的框的顺序，并且对各种元件进行添加、重新排序、组合、省略、修改等。可作出各种修改和变化，这对于得益于本公开的本领域技术人员而言是显而易见的。本文所述的各种实施例旨在是示例性的而不是限制性的。许多变型、修改、添加和改进是可能的。相应地，可为本文描述为单个实例的部件提供多个实例。各种部件、操作和数据存储之间的界限在一定程度上是随意的，并且具体的操作是在特定的示例性配置的上下文中示出的。可设想其他功能分配并且可落在下述权利要求的范围内。最后，可将在示例性配置中作为分立部件呈现的结构和功能实现为组合结构或部件。这些和其他变型、修改、添加和改进可落在以下权利要求限定的实施例的范围内。

在下述带有编号的条款中阐述了在本公开中提出的具体特征组合的其他实例：

条款1.一种微型相机的致动器模块，包括：

用于镜头的聚焦机构附件，其中

所述聚焦机构附件相对于图像传感器为所述镜头提供至少三个定位控制度，

所述至少三个定位控制度中的一个定位控制度是在沿所述镜头的光轴的方向上相对于所述图像传感器对所述镜头进行的线性定位，

所述至少三个定位控制度中的其他两个定位控制度是所述镜头相对于所述图像传感器的倾斜，

所述镜头相对于所述图像传感器的所述倾斜是围绕两个彼此正交的轴的倾斜，以及

所述镜头相对于所述图像传感器的所述倾斜是与所述光轴正交的倾斜；以及

附接至所述镜头周围的相应不同区域的至少四个双向致动器，其中

所述四个双向致动器中的每个致动器产生与所述镜头的所述光轴平行的作用于所述镜头上的力，以及

所述四个双向致动器中的每个致动器是通过电流驱动的两端子设备。

条款2.根据条款1所述的致动器模块，其中

在沿所述光轴的平面中观察时，所述致动器模块具有带有至少四个拐角的矩形形状，

将所述四个双向致动器中的每个致动器定位于所述四个拐角中的相应一个拐角处，

对于通过第一致动器的端子施加至所述第一致动器的给定极性电流而言，所述第一致动器将在沿所述光轴的第一方向上产生作用于所述镜头上力，以及

对于与所述第一致动器所处的拐角相邻的拐角处的第二致动器和第三致动器而言，通过所述第二致动器和第三致动器的端子施加的具有与给定极性相同的极性的电流将在与所述第一方向相反的第二方向上产生作用于所述镜头上的力。

条款3.根据条款1-2中任一项所述的致动器模块，其中

在沿所述光轴的平面中观察时，所述致动器模块具有带有至少四个拐角的矩形形状，

将所述四个双向致动器中的每个致动器定位于所述四个拐角中的相应一个拐角处，以及

将相邻线圈彼此相对缠绕，使得相邻线圈中的极性相反的电流从所述两个致动器在沿所述光轴的相同方向上产生作用于所述镜头上的力。

条款4.根据条款1-3中任一项所述的致动器模块，其中

在沿所述光轴的平面中观察时，所述致动器模块具有带有至少四个拐角的矩形形状，

将所述四个双向致动器中的每个致动器定位于所述四个拐角中的相应一个拐角处，以及

将相邻线圈彼此相对连接，使得相邻线圈中的极性相反的电流从所述两个致动器在沿所述光轴的相同方向上产生作用于所述镜头上的力。

条款5.根据条款1-4中任一项所述的致动器模块，其中

所述至少四个双向致动器包括具有被安装在所述镜头或者镜头支撑结构上的线圈的音圈马达，以及

双极磁体被安装到所述致动器模块聚焦机构的支撑结构。

条款6.根据条款1-5中任一项所述的致动器模块，其中

所述至少四个双向致动器包括具有被安装在所述镜头或者镜头支撑结构上的线圈的音圈马达，

双极磁体被安装到所述致动器模块聚焦机构的支撑结构，以及

对磁体中的相邻一个磁体进行相反极化，使得相邻线圈中的相反极性的电流从所述两个致动器在沿所述光轴的相同方向上产生作用于所述镜头上的力。

条款7.根据条款1-6中任一项所述的致动器模块，还包括：

用于驱动所述四个双向致动器中的每个致动器的线性双向可编程电流源。

条款8.一种致动器模块，包括：

用于镜头的聚焦机构附件，其中

所述聚焦机构附件相对于图像传感器为所述镜头提供至少三个定位控制度，

所述至少三个定位控制度中的一个定位控制度是在沿所述镜头的光轴的方向上相对于所述图像传感器对所述镜头进行的线性定位；以及

至少四个双向致动器，所述至少四个双向致动器附接至所述致动器模块周围的各个不同区域，以形成在沿所述光轴的平面中观察时具有至少四个拐角的矩形形状的点，

将所述四个双向致动器中的每个致动器定位于所述四个拐角中的相应一个拐角处，

对于通过第一致动器的端子施加至所述第一致动器的给定极性电流而言，所述第一致动器将在沿所述光轴的第一方向上产生作用于所述镜头上力，以及

对于与所述第一致动器所处的拐角相邻的拐角处的第二致动器和第三致动器而言，通过所述第二致动器和第三致动器的端子施加的具有与给定极性相同的极性的电流将在与所述第一方向相反的第二方向上产生作用于所述镜头上的力力。

条款9.根据条款8所述的致动器模块，其中

将所述四个双向致动器中的每个致动器附接至相应的电流或电压源驱动器；以及

所述相应的电流源或电压源驱动器针对灵敏度增益和偏移量，以便确定对于所施加电流的给定组合所产生的位置和倾斜。

条款10.根据条款8-9中任一项所述的致动器模块，还包括：

具有四个端子的致动器组件，其中将来自每个致动器的一个端子电连接到一起，并且利用施加至每个端子的电流或电压来驱动每个致动器的另一端子，使得利用四个端子以组合方式驱动致动器的布置，其中利用线性双向可编程电流源来驱动所述端子中的三个端子，并且利用电压源来驱动第四个端子，所述电压源施加电流使得从所述四个端子流入到所述致动器内的总电流相加为零。

条款11.根据条款8-10中任一项所述的致动器模块，其中

所述至少三个定位控制度中的其他两个定位控制度是所述镜头相对于所述图像传感器的倾斜，以及

所述镜头相对于所述图像传感器的倾斜是围绕两个彼此正交的轴的倾斜；以及

所述镜头相对于所述图像传感器的倾斜是与光轴正交的倾斜。

条款12.根据条款8-11中任一项所述的致动器模块，其中

所述四个双向致动器中的每个致动器产生与所述镜头的所述光轴平行的作用于所述镜头的力，以及

所述四个双向致动器中的每个致动器是通过电流驱动的两端子设备。

条款13.根据条款8-12所述的致动器模块，其中将相邻线圈彼此相对缠绕，使得相邻线圈中的极性相反的电流从两个所述致动器在沿所述光轴的相同方向上产生作用于所述镜头上的力。

条款14.根据条款8-13中任一项所述的致动器模块，其中

在沿所述光轴观察时，所述致动器模块具有大体为立方体的平面，

在沿所述光轴观察时，将所述四个双向致动器的每个致动器定位于所述致动器模块的拐角处，以及

对于通过端子向第一致动器施加的给定极性电流而言，将在沿所述光轴的第一方向上产生作用于所述镜头上的力，而对于与所述第一致动器相邻的拐角处的致动器而言，通过它们的相应端子施加的极性与所述第一致动器的相同的电流将在与所述第一方向相反的第二方向上产生作用于所述镜头上的力。

条款15.一种用于控制相机部件的运动的装置，所述装置包括：

微型相机的致动器模块，其中所述致动器模块结合了聚焦机构，和

作用于镜头周围的四个不同区域的四个双向致动器，其中

在沿所述光轴来观察时，将所述四个双向致动器的每个致动器定位于大体为立方体的致动器模块的拐角处，以及

对于通过端子向第一致动器施加的给定极性电流而言，将在沿所述光轴的第一方向上产生作用于所述镜头上的力，而对于与所述第一致动器相邻的拐角处的致动器而言，通过它们的相应端子施加的极性与所述第一致动器的相同的电流将在与所述第一方向相反的第二方向上产生作用于所述镜头上的力。

条款16.根据条款15所述的装置，其中

利用施加至每个端子的电流或电压来驱动所述四个双向致动器中的每个致动器，使得利用四个端子以组合方式驱动致动器的布置。

条款17.根据条款15-16中任一项所述的装置，其中每个致动器是通过电流驱动的两端子设备。

条款18.根据条款15-17中任一项所述的装置，其中将来自每个致动器的端子电连接到一起。

条款19.根据条款15-18中任一项所述的装置，其中利用线性双向可编程电流源来驱动所述端子中的三个端子，同时利用电压源来驱动所述第四个端子，所述电压源能够进行必要的电流收放，使得从所述四个端子流入到所述致动器中的所述电流相加为零。

条款20.根据条款15-19中任一项所述的装置，其中所述聚焦机构相对于图像传感器为镜头提供了至少三个定位控制度，一个定位控制度是在沿所述镜头光轴的方向上相对于所述图像传感器对镜头进行的线性定位，并且另外两个定位控制度是所述镜头围绕彼此正交并且均与所述光轴正交的两个轴相对于图像传感器的倾斜。

条款21.一种用于控制相机部件的运动的装置，所述装置包括：

致动器模块，所述致动器模块包括多个磁体，其中

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，和

线圈，所述线圈围绕镜头刚性地设置，其中，

所述多个磁体中的每个磁体基于从所述线圈产生的洛伦兹力促成用于调整所述镜头的焦点的力。

条款22.根据条款21所述的装置，其中

所述多个磁体被安装到聚焦机构的包括所述致动器模块的支撑结构，并且

所述多个磁体包括被安装到所述聚焦机构的所述支撑结构的四个磁体。

条款23.根据条款21-22中任一项所述的装置，其中

利用电流来驱动所述线圈，并且

所述线圈围绕所述镜头刚性地设置并被安装在每个磁体的所述磁场中。

条款24.根据条款21-23中任一项所述的装置，其中

被安装在所述致动器模块中的所述多个磁体中的每个磁体的极化方向与所述镜头的光轴大体正交，并且

所述多个磁体中的每个磁体的所述极化方向与所述致动器模块的多个平坦侧面中的至少一个平坦侧面成45度角或者成大约45度角，

所述致动器模块在包封中大体呈立方体。

条款25.根据条款21-24中任一项所述的装置，其中

聚焦机构通过装置悬浮在所述致动器模块支撑结构上，所述装置被配置为将相对运动限制于与光轴正交的线性方向。

条款26.根据条款21-25中任一项所述的装置，其中

当利用电流驱动四个附加线圈时，所述多个磁体中的每个磁体的边缘磁场与所述四个附加线圈相互作用，

将所述四个附加线圈固定到致动器模块支撑结构上，使得所述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，并且

所述洛伦兹力在与光轴正交的方向上产生所述聚焦机构和镜头的受控运动。

条款27.根据条款21-26中任一项所述的装置，其中

所述致动器模块是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，所述三个正交轴中的一个正交轴平行于所述光轴以用于聚焦调整，并且另外两个正交轴与所述光轴正交且彼此正交以补偿用户手震。

条款28.一种用于控制微型相机中的镜头相对于图像传感器的所述位置的致动器模块，包括：

致动器模块支撑结构；

聚焦机构，所述聚焦机构通过悬浮装置悬浮在所述致动器模块支撑结构上，所述悬浮装置被配置为将相对运动限制于与所述微型相机的光轴正交的线性方向；和

多个磁体，所述多个磁体被安装到所述聚焦机构的支撑结构。

条款29.根据条款28所述的致动器模块，其中

所述致动器模块支撑结构包括磁轭，其中

所述多个磁体被安装到所述磁轭，

上弹簧被安装到所述磁轭，

所述上弹簧用于对镜头和聚焦线圈进行悬浮，并且

所述上弹簧与所述轭电绝缘。

条款30.根据条款29所述的致动器模块，其中

所述上弹簧包括第一部分和第二部分，

将所述第一部分和所述第二部分中的每一者连接到所述聚焦线圈的相应端子来形成导电路径，以当向所述第一部分和所述第二部分中的每一者施加不同电压时将电流从所述轭驱动流经所述聚焦线圈。

条款31.根据条款28-30中任一项所述的致动器模块，其中

当在与所述光轴正交的方向上观察时，所述致动器模块在平面中呈矩形，其中边被布置成使得存在长边和短边，

将所述多个磁体中的每个磁体和对应的固定线圈布置为表现出围绕平面的镜面对称，所述平面与所述致动器模块的至少一个侧面成45度角，并且

所述四个磁体和四个固定线圈的组合布置不表现出围绕平面的镜面对称，所述平面与所述致动器模块的至少一个侧面成45度角并通过所述光轴。

条款32.根据条款28-31中任一项所述的致动器模块，其中

通往所述上弹簧的所述两个部分的所述导电路径通过所述悬浮机构，并且

所述悬浮机构引导所述聚焦机构在与所述光轴正交的线性方向上相对于所述致动器模块固定支撑结构移动。

条款33.根据条款28-32中任一项所述的致动器模块，其中将所述多个磁体中的每个磁体布置成与洛伦兹力相互作用，所述洛伦兹力从利用适当电流来驱动的单个线圈产生，所述单个线圈围绕所述镜头刚性地设置并被安装在每个磁体的所述磁场中。

条款34.根据条款28-33中任一项所述的致动器模块，还包括下弹簧，所述下弹簧与所述上弹簧组合使用，

以将所述镜头和聚焦线圈悬浮在所述聚焦机构支撑结构上，

并且所述下弹簧被安装在所述四个磁体上，

位于所述磁体和所述四个固定线圈之间。

条款35.一种用于控制移动计算设备中的相机部件的运动的装置，所述装置包括：

致动器模块，所述致动器模块包括被安装到电路板的多个磁体，其中

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，和

线圈，所述线圈围绕镜头刚性地设置，其中，

所述多个磁体中的每个磁体基于从围绕所述镜头刚性地设置的所述线圈产生的洛伦兹力促成用于调整所述镜头的焦点的力。

条款36.根据条款35所述的装置，其中所述电路板包括柔性印刷电路。

条款37.根据条款35-36中任一项所述的装置，其中

所述电路板包括印刷电路板，

以使得所述电路板的平面与所述致动器的光轴正交的取向来附连所述多个线圈，并且

在所述印刷电路板的与所述磁体相背对的侧上，将至少两个霍尔传感器安装到所述固定线圈中的两个固定线圈的板中心。

条款38.根据条款35-37中任一项所述的装置，其中

将所述多个磁体中的每个磁体安装到所述致动器模块，其中极化方向与所述致动器模块的光轴大体正交。

条款39.根据条款35-38中任一项所述的装置，其中

将多个磁体中的每个磁体被安装到所述致动器模块，其中极化方向与所述致动器模块的光轴正交。

条款40.根据条款35-39中任一项所述的装置，其中

将所述多个磁体中的每个磁体以与所述致动器模块的至少一个平坦侧面成45度角来安装到所述致动器模块。

条款41.一种用于控制相机部件的运动的装置，所述装置包括：

致动器模块，所述致动器模块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，以及

聚焦机构，所述聚焦机构用于沿光轴移动镜头，其中

将所述机构悬浮在多条牵拉丝上，每条牵拉丝大体平行于光轴，并且

所述多条牵拉丝中的至少一条牵拉丝由能够发生弯曲变形的形状记忆材料构成的，所述弯曲变形允许所述聚焦机构在与所述光轴正交的线性方向上移动。

条款42.根据条款41所述的装置，其中所述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。

条款43.根据条款41-42中任一项所述的装置，其中所述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。

条款44.根据条款41-43中任一项所述的装置，其中所述多条牵拉丝将所述聚焦机构悬浮在致动器模块支撑结构上以允许所述手震校正所需的所述线性运动。

条款45.根据条款41-44中任一项所述的装置，其中所述多条牵拉丝中的每条牵拉丝由能够发生弯曲变形的形状记忆材料构成。

条款46.根据条款41-45中任一项所述的装置，其中，

所述多条牵拉丝中的至少三条牵拉丝由形状记忆合金构成，并且

由形状记忆材料构成的所述牵拉丝中的每条牵拉丝被配置有沿所述牵拉丝的长度提供拉伸力的无源偏置弹簧。

条款47.根据条款41-46中任一项所述的装置，其中，

由形状记忆材料构成的所述牵拉丝中的每条牵拉丝被配置有沿所述牵拉丝的长度提供拉伸力的无源偏置弹簧，使得当在受到流经所述牵拉丝的电流加热或者因去除一定比例的所述电流而冷却时每条牵拉丝的所述长度发生变化，并且通过这种方式控制所述聚焦机构和所述镜头相对于所述图像传感器的倾斜。

条款48.一种用于控制镜头的位置的方法，所述方法包括：

使电流流经悬浮牵拉丝，以通过使所述牵拉丝中的形状记忆合金膨胀而使所述牵拉丝伸长；以及

减少流经所述悬浮牵拉丝的所述电流，以通过使所述牵拉丝中的形状记忆合金收缩而使所述牵拉丝缩短。

条款49.根据条款48所述的方法，其中

使电流流经悬浮牵拉丝以通过使所述牵拉丝中的形状记忆合金膨胀而使所述牵拉丝伸长进一步包括使电流同时流经对聚焦机构进行悬浮的多条拐角牵拉丝，所述多条拐角牵拉丝被配置有沿所述牵拉丝的长度提供拉伸力的无源偏置弹簧。

条款50.根据条款48-49中任一项所述的方法，其中

使电流流经悬浮牵拉丝以通过使所述牵拉丝中的形状记忆合金膨胀而使所述牵拉丝伸长进一步包括使电流流经对聚焦机构进行悬浮的至少三条拐角牵拉丝，所述至少三条拐角牵拉丝被配置有沿所述牵拉丝的长度提供拉伸力的无源偏置弹簧。

条款51.根据条款48-50中任一项所述的方法，其中

使电流流经悬浮牵拉丝以通过使所述牵拉丝中的形状记忆合金膨胀而使所述牵拉丝伸长进一步包括使电流流经对聚焦机构进行悬浮的至少三条拐角牵拉丝，所述至少三条拐角牵拉丝被配置有沿所述牵拉丝的长度提供拉伸力的无源偏置弹簧；以及

避免电流流经第四拐角牵拉丝，其中

所述第四拐角牵拉丝不是由形状记忆合金材料制成的，所述第四拐角牵拉丝是无源的，并且

所述第四拐角牵拉丝在工作负载下在其应力和应变特性方面大体呈线性并且有弹性。

条款52.根据条款48-51中任一项所述的方法，其中

使电流流经悬浮牵拉丝以通过使所述牵拉丝中的形状记忆合金膨胀而使所述牵拉丝伸长进一步包括使电流流经包括形状记忆材料的牵拉丝，所述形状记忆材料能够发生弯曲变形，以允许聚焦机构在与所述镜头光轴正交的线性方向上移动。

条款53.根据条款48-52中任一项所述的方法，还包括：

通过使当前的不同电流流经对聚焦机构进行悬浮的被配置有沿所述牵拉丝的长度提供拉伸力的无源偏置弹簧的第一拐角牵拉丝和第二拐角牵拉丝而产生镜头的倾斜。

条款54.根据条款48-53中任一项所述的方法，还包括：

通过使当前的不同电流流经对聚焦机构进行悬浮的第一拐角牵拉丝和第二拐角牵拉丝而产生镜头的倾斜。

条款55.根据条款48-54中任一项所述的方法，还包括：

沿三个正交线性轴来控制微型相机中的镜头相对于图像传感器的位置，所述三个正交线性轴中的一个正交线性轴平行于光轴以用于聚焦调整，并且另外两个正交线性轴与所述光轴正交且彼此正交。

条款56.一种用于控制相机部件的运动的装置，所述装置包括：

聚焦机构，所述聚焦机构用于沿光轴移动镜头，其中

将所述机构悬浮在多条牵拉丝上，每条牵拉丝大体平行于光轴，并且

所述多条牵拉丝中的至少一条牵拉丝由能够发生弯曲变形的形状记忆材料构成的，所述弯曲变形允许所述聚焦机构在与所述光轴正交的线性方向上移动。

条款57.根据条款56所述的装置，还包括，

所述拐角牵拉丝中的至少三条拐角牵拉丝由形状记忆合金(SMA)构成，每条拐角牵拉丝被配置有沿所述牵拉丝的长度提供拉伸力的无源偏置弹簧，使得在每条牵拉丝通过流经所述牵拉丝的电流被加热或者通过去除一定比例的所述电流而被冷却时对每条牵拉丝的所述长度加以控制。

条款58.根据条款56-57中任一项所述的装置，还包括，

存在至少三个无源偏置弹簧，每条牵拉丝具有一个无源偏置弹簧，所述无源偏置弹簧被配置为在所述聚焦机构的一部分和致动器支撑结构之间起作用。

条款59.根据条款56-58中任一项所述的装置，其中所述无源偏置弹簧将电流路由至所述聚焦机构。

条款60.根据条款56-59中任一项所述的装置，其中所述牵拉丝中的至少一条牵拉丝不是由形状记忆合金材料制成的，所述牵拉丝中的至少一条牵拉丝是无源的，并且在工作负载下在其应力和应变特性方面大体呈线性并且具有弹性。

条款61.一种方法，包括：

针对多功能设备中的相机镜头，计算所述相机镜头相对于所述多功能设备的图像传感器的优选位置，其中

所述相机镜头相对于所述图像传感器的所述优选位置是在作用于所述镜头上的平均力之和为零时所述相机镜头相对于所述图像传感器停留的位置；

计算将所述镜头移动到所述优选位置所需的由所述致动器机构导致的所述镜头的位移；以及

使用所述致动器机构中的马达来向所述镜头施加力以产生所述位移。

条款62.根据条款61所述的方法，其中所述优选位置是由镜头致动器机构中的弹簧导致的所述相机镜头的位移抵销了由重力导致的所述相机镜头的位移的平衡位置。

条款63.根据条款61-62中任一项所述的方法，其中所述优选位置是在离散的时间周期内设法使作用于所述镜头上的平均力之和落在某一动态范围内的位置。

条款64.根据条款61-63中任一项所述的方法，还包括：

使用加速度计来确定所述多功能设备的取向变化是否已超过阈值；

计算所述相机镜头相对于所述多功能设备的所述光电传感器的新的平衡位置；

计算将所述镜头移动到所述新的平衡位置所需的由所述致动器机构导致的所述镜头的新位移；以及

使用所述致动器机构中的马达来向所述镜头施加力以产生所述新位移。

条款65.根据条款61-64中任一项所述的方法，还包括：

使用加速度计来确定所述多功能设备的取向变化是否已超过阈值；

计算将所述镜头移动到所述平衡位置所需的由所述致动器机构导致的所述镜头的新位移；以及

使用所述致动器机构中的马达来向所述镜头施加力产生所述新位移。

条款66.根据条款61-65中任一项所述的方法，还包括：

使用霍尔传感器来确定所述相机镜头相对于所述多功能设备的所述光电传感器的位置变化否已超过阈值；

计算所述相机镜头相对于所述多功能设备的所述光电传感器的新的平衡位置；

计算将所述镜头移动到所述新的平衡位置所需的由所述致动器机构导致的所述镜头的新位移；以及

使用所述致动器机构中的马达来向所述镜头施加力以产生所述新位移。

条款67.根据条款61-66中任一项所述的方法，其中

计算所述相机镜头相对于所述多功能设备的所述光电传感器的所述平衡位置进一步包括计算在回顾周期期间所述相机镜头相对于所述多功能设备的所述光电传感器的平均位置。

条款68.根据条款61-67中任一项所述的方法，其中所述计算所述相机镜头相对于所述多功能设备的所述光电传感器的所述平衡位置进一步包括：

从所述多功能设备的加速度计导出重力矢量和所述多功能设备的取向；以及

计算弹簧矢量和所述重力矢量量值相等并且位置相反的位置。

条款69.根据条款61-68中任一项所述的方法，其中所述计算所述相机镜头相对于所述多功能设备的所述光电传感器的所述平衡位置进一步包括：

从所述多功能设备的加速度计导出重力矢量和所述多功能设备的取向，其中

导出包括对加速度计数据进行过滤，以去除所述多功能设备的运动的高频运动分量；以及

计算弹簧矢量和所述重力矢量量值相等并且位置相反的位置。

条款70.一种系统，包括：

至少一个处理器；和

存储器，所述存储器包括程序指令，其中所述程序指令可由所述至少一个处理器执行以：

针对多功能设备中的相机镜头，计算所述相机镜头相对于所述多功能设备的图像传感器的优选位置，其中

所述相机镜头相对于所述图像传感器的所述优选位置是在作用于所述镜头上的平均力之和为零时所述相机镜头相对于所述图像传感器停留的位置；

计算将所述镜头移动到所述优选位置所需的由所述致动器机构导致的所述镜头的位移；以及

使用所述致动器机构中的马达来向所述镜头施加力以产生所述位移。

条款71.根据条款70所述的系统，还包括：

可由所述至少一个处理器执行的用于使用加速度计确定所述多功能设备的取向变化是否已超过阈值的程序指令；

可由所述至少一个处理器执行的用于计算所述相机镜头相对于所述多功能设备的所述光电传感器的新的平衡位置的程序指令；

可由所述至少一个处理器执行的用于计算将所述镜头移动到所述新的平衡位置所需的由所述致动器机构导致的所述镜头的新位移的程序指令；知

可由所述至少一个处理器执行的用于使用所述致动器机构中的马达来向所述镜头施加力以产生所述新位移的程序指令。

条款72.根据条款70-71中任一项所述的系统，还包括：

可由所述至少一个处理器执行的用于使用加速度计确定所述多功能设备的取向变化是否已超过阈值的程序指令；

可由所述至少一个处理器执行的用于计算将所述镜头移动到所述平衡位置所需的由所述致动器机构导致的所述镜头的新位移的程序指令；和é

可由所述至少一个处理器执行的用于使用所述致动器机构中的马达来向所述镜头施加力以产生所述新位移的程序指令。

条款73.根据条款70-72中任一项所述的系统，其中可由所述至少一个处理器执行的用于计算所述相机镜头相对于所述多功能设备的所述光电传感器的所述平衡位置的程序指令进一步包括：

可由所述至少一个处理器执行的用于从所述多功能设备的加速度计导出重力矢量和所述多功能设备的取向的程序指令；和

可由所述至少一个处理器执行的用于计算弹簧矢量和所述重力矢量量值相等并且位置相反的位置的程序指令。

条款74.根据条款70-73中任一项所述的系统，其中中可由所述至少一个处理器执行的用于计算所述相机镜头相对于所述多功能设备的所述光电传感器的所述平衡位置的程序指令进一步包括：

可由所述至少一个处理器执行的用于从所述多功能设备的加速度计导出重力矢量和所述多功能设备的取向的程序指令，其中

可由所述至少一个处理器执行的用于导出的程序指令包括可由所述至少一个处理器执行的对加速度计数据进行过滤以消除所述多功能设备的运动的高频运动分量的程序指令；和

可由所述至少一个处理器执行的用于计算弹簧矢量和所述重力矢量量值相等并且位置相反的位置的程序指令。

条款75.一种存储程序指令的非暂态计算机可读存储介质，其中所述程序指令可由计算机执行以实施：

针对多功能设备中的相机镜头，计算所述相机镜头相对于所述多功能设备的图像传感器的优选位置，其中

所述相机镜头相对于所述图像传感器的所述优选位置是在作用于所述镜头上的平均力之和为零时所述相机镜头相对于所述图像传感器停留的位置；

计算将所述镜头移动到所述优选位置所需的由所述致动器机构导致的所述镜头的位移；以及

使用所述致动器机构中的马达来向所述镜头施加力以产生所述位移。

条款76.根据条款75所述的非暂态计算机可读存储介质，还包括：

可由计算机执行的用于实施使用加速度计确定所述多功能设备的取向变化是否已超过阈值的程序指令；

可由计算机执行的用于实施对所述相机镜头相对于所述多功能设备的所述光电传感器的新的平衡位置的计算的程序指令；

可由计算机执行的用于实施对将所述镜头移动到所述新的平衡位置所需的由所述致动器机构导致的所述镜头的新位移的计算的程序指令；和

可由计算机执行的用于实施使用所述致动器机构中的马达来向所述镜头施加力以产生所述新位移的程序指令。

条款77.根据条款75-76中任一项所述的非暂态计算机可读存储介质，还包括：

可由计算机执行的用于实施使用加速度计确定所述多功能设备的取向变化是否已超过阈值的程序指令；

可由计算机执行的用于实施对将所述镜头移动到所述平衡位置所需的由所述致动器机构导致的所述镜头的新位移的计算的程序指令；和

可由计算机执行的用于实施使用所述致动器机构中的马达来向所述镜头施加力以产生所述新位移的程序指令。

条款78.根据条款75-77中任一项所述的非暂态计算机可读存储介质，还包括.

可由计算机执行的用于实施使用霍尔传感器确定所述相机镜头相对于所述多功能设备的所述光电传感器的位置变化是否已超过阈值的程序指令；

可由计算机执行的用于实施对所述相机镜头相对于所述多功能设备的所述光电传感器的新的平衡位置的计算的程序指令；

可由计算机执行的用于实施对将所述镜头移动到所述新的平衡位置所需的由所述致动器机构导致的所述镜头的新位移的计算的程序指令；和

可由计算机执行的用于实施使用所述致动器机构中的马达来向所述镜头施加力以产生所述新位移的程序指令。

条款79.根据条款75-78中任一项所述的非暂态计算机可读存储介质，其中

可由计算机执行的用于实施对所述相机镜头相对于所述多功能设备的所述光电传感器的所述平衡位置的计算的程序指令进一步包括可由计算机执行的用于实施对回顾周期期间所述相机镜头相对于所述多功能设备的所述光电传感器的平均位置的计算的程序指令。

条款80.根据条款75-79中任一项所述的非暂态计算机可读存储介质，其中可由计算机执行的用于实施对所述相机镜头相对于所述多功能设备的所述光电传感器的所述平衡位置的计算的程序指令进一步包括：

可由计算机执行的用于实施从所述多功能设备的加速度计导出重力矢量和所述多功能设备的取向的程序指令；和

可由计算机执行的用于实施对使弹簧矢量和所述重力矢量量值相等并且位置相反的位置的计算的程序指令。

Claims (20)

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结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

电路板，所述电路板包括一个或多个线圈以及与所述一个或多个线圈电连接的一个或多个驱动器集成电路，其中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，并且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反的一侧；

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，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，其中：

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反的所述一侧，并且被电连接到所述一个或多个传感器。

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结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

电路板，所述电路板包括一个或多个线圈以及与所述一个或多个线圈电连接的一个或多个驱动器集成电路，其中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，并且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反的一侧；

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，其中：

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反的所述一侧，并且被电连接到所述一个或多个传感器，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所述的相机模块，其中：

所述相机模块还包括限定矩形的四个侧面，使得所述相机模块在平面中呈矩形并且在包封中大体呈立方体，

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，所述四个光学图像稳定线圈分别与所述四个磁体中的对应磁体相互作用，

所述一个或多个磁体中的每个磁体及其对应光学图像稳定线圈被布置为分别表现出围绕一平面的镜面对称，所述平面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。

11.根据权利要求8所述的相机模块，其中：

所述支撑结构包括磁轭，其中

所述一个或多个磁体被安装到所述磁轭，

上弹簧被安装到所述磁轭，以及

所述上弹簧被用于对所述镜头进行悬浮。

12.根据权利要求11所述的相机模块，其中：

所述上弹簧用于对聚焦线圈进行悬浮，

所述上弹簧与所述磁轭电绝缘，

所述上弹簧包括第一部分和第二部分，并且

所述第一部分和所述第二部分中的每一者被连接到所述聚焦线圈的相应端子来形成导电路径，以当向所述第一部分和所述第二部分中的每一者施加不同电压时将电流从所述上弹簧驱动流经所述聚焦线圈。

13.根据权利要求12所述的相机模块，还包括

下弹簧，其中所述下弹簧与所述上弹簧组合使用，以对所述镜头和所述聚焦线圈进行悬浮，并且所述下弹簧被安装在所述一个或多个磁体和所述一个或多个线圈之间。

14.根据权利要求12所述的相机模块，其中：

通往所述上弹簧的所述第一部分和所述第二部分的导电路径通过悬浮装置，以及

所述悬浮装置被配置为引导在与所述光轴正交的线性方向上的移动。

15.一种用于控制相机部件的运动的多功能设备，所述多功能设备包括：

中央处理单元；

存储器，所述存储器耦接到所述中央处理单元；

相机模块，所述相机模块耦接到所述中央处理单元，其中所述存储器存储能够由所述中央处理单元执行以控制所述相机模块的操作的程序指令，其中所述相机模块包括：

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结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

电路板，所述电路板包括一个或多个线圈以及与所述一个或多个线圈电连接的一个或多个驱动器集成电路，其中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，并且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反的一侧；

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图像传感器的位置；

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磁场的变化。

16.根据权利要求15所述的多功能设备，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。

17.根据权利要求15所述的多功能设备，其中

所述一个或多个磁体中的每个磁体以极化方向与所述光轴大体正交的方式被安装到所述相机模块。

18.根据权利要求15所述的多功能设备，其中

所述相机模块还包括限定矩形的四个侧面，使得所述相机模块在平面中呈矩形并且在包封中大体呈立方体，

所述一个或多个磁体中的每个磁体以与限定所述矩形的所述四个侧面中的至少一个侧面成45度角或成约45度角的方式被安装到所述相机模块。

19.根据权利要求15所述的多功能设备，其中：

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反的所述一侧，并且被电连接到所述一个或多个传感器。

20.根据权利要求19所述的多功能设备，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。

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