CN110651464B - 具有镜头致动器的可嵌入式相机 - Google Patents

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Abstract

本文描述的主题的实施方式包括用于调节相机中的焦点的致动器。致动器可以包括承载件模块，该承载件模块在壳体的中心开口内滑动并且承载相机的镜头组件。磁体位于承载件模块的第一横向侧面上。导线线圈位于壳体的第一横向侧面上或沿着壳体的第一横向侧面并且面对在承载件模块的第一横向侧面上的磁体。驱动器电路位于与壳体的第一横向侧面相反的壳体的第二横向侧面上或沿着壳体的第二横向侧面。连接器部件从靠近壳体的第一横向侧面的第一区域延伸到靠近壳体的第二横向侧面的第二区域，该连接器部件包括将驱动器电路电耦合到导线线圈的导体。

Description

具有镜头致动器的可嵌入式相机
技术领域
本公开涉及相机，并且更具体地涉及用于致动相机模块中的镜头组件的技术。
背景技术
诸如智能电话、平板电脑和笔记本计算机的消费电子设备通常包括一个或多个嵌入式相机，其允许用户捕获数字图像、视频或两者。例如，智能电话可以配备一对相机，包括用于向电话后方捕捉场景的后置相机和用于捕捉电话前部场景的前置相机。用户可以访问电话上的相机应用以激活其中一个相机，查看由相机(例如虚拟取景器)感测到的图像的实时显示，并选择控件以捕获和存储图像或视频。后置相机有时用作“傻瓜”相机，以捕获用户面前的场景的图像，而前置相机通常用于为持有相机嵌入其中的设备的用户拍摄照片或视频，例如用于“自拍”或现场视频会议。一些设备将前置相机模块放置在围绕设备的主显示器组件的边框内，例如围绕智能电话的触摸屏的边框。
发明内容
本说明书公开了用于致动相机中的镜头组件，从而为相机提供自动聚焦能力的系统、方法、设备和其他技术。在一些实施方式中，相机是微型相机模块，其被配置成嵌入在诸如智能电话、平板电脑或平板计算机监视器的电子设备或显示器组件内。相机模块可包括音圈马达，该音圈马达可操作以致动镜头组件并使镜头组件在相机模块的壳体内滑动。随着镜头组件的一个或多个镜头朝向或远离相机的图像传感器移动，投影到图像传感器上的图像将被调整，以使相机可以聚焦在相机前面不同距离的物体上。音圈马达可以包括导线线圈，当通过电流激励时，导线线圈产生磁场，该磁场与固定在镜头组件上的单独磁体的磁场相互作用，从而吸引或排斥磁体(并且通过扩展镜头组件)朝向或远离导线线圈。
为了减小相机模块的尺寸和外形，可以在相机的与电导线线圈本身相反的一侧上设置驱动电导线线圈的驱动器集成电路(“IC”)。连接器部件例如刚挠板可以从相机的一侧延伸到另一侧，以将驱动器IC电耦合到导线线圈。这样，尽管在驱动器IC和相机相反侧的导线线圈之间存在物理隔离，但驱动器IC仍可以视情况激励导线线圈，以控制镜头组件和图像传感器之间的距离。在一些实施方式中，驱动器IC与导线线圈的分离减小了相机模块的横向尺寸(例如，长度或宽度)，使得当相机嵌入在电子设备或显示器组件中时，相机占据较小的表面积。
本文公开的主题的一些实施方式包括用于调节相机中的焦点的致动器。致动器可以包括壳体、承载件模块、磁体、导线线圈、驱动器电路和连接器部件。壳体可以在壳体的中心开口内可滑动地接收承载件模块。镜头组件可以固定在承载件模块内并由承载件模块承载。磁体可以位于承载件模块的第一横向侧面上。导线线圈可以位于壳体的第一横向侧面上并且布置成面对在承载件模块的第一横向侧面上的磁铁(例如，与磁铁相邻)。驱动器电路可以位于壳体的与壳体的第一横向侧面相反的第二横向侧面上或沿着壳体的第二横向侧面。连接器部件可以从靠近壳体的第一横向侧面的第一区域延伸到靠近壳体的第二横向侧面的第二区域。连接器部件可以包括至少一个导体，该至少一个导体被配置成将电流从驱动器电路传递到导线线圈以激励导线线圈。
这些和其他实施方式可以可选地以任意组合包括以下一个或多个特征。
位于承载件模块的第一横向侧面上的磁体可以被配置成产生第一磁场。导线线圈激励时可以被配置成产生第二磁场。承载件可以被配置成在壳体的中心开口内滑动到一位置，该位置是由磁体产生的第一磁场和由激励导线线圈产生的第二磁场的相互作用所产生的。
位于承载件模块的第一横向侧面上的磁体可以是或包括永磁体。
连接器部件可以包括刚挠印刷电路板，并且连接器部件的至少一个导体可以包括布置在刚挠印刷电路板上或之内的至少一个导电迹线。
驱动器电路可以包括驱动器集成电路，该驱动器集成电路被配置成从控制器接收指示要施加到导线线圈的激活状态的控制信号，并且该驱动器集成电路可以被配置成根据控制信号所指示的激活状态将电流传递到导线线圈以激励导线线圈。
致动器可以被配置成以壳体的第一和第二横向侧面沿着在计算设备或电子显示器组件的顶部与计算设备或电子显示器组件的之间延伸的相应轴垂直地延伸的取向嵌入到计算设备或电子显示器组件中。
致动器还可包括位于壳体的第二横向侧面上或沿着壳体的第二横向侧面的位置传感器。位置传感器可以被配置成从承载件模块能够滑动到壳体的中心开口内的可能位置的范围中感测承载件模块的当前位置。
位置传感器可以包括位于壳体的第二横向侧面上或沿着壳体的第二横向侧面的霍尔效应传感器。致动器还可以包括第二磁体，第二磁体位于承载件模块的与承载件模块的第一横向侧面相反的第二横向侧面上，第二磁体与霍尔效应传感器相邻，以允许霍尔效应传感器感测当承载件模块在壳体的中心开口内滑动时产生的第二磁体的运动。
致动器可以进一步包括一个或多个滚珠堆叠，其布置成促进承载件模块在壳体的中心开口内的线性滑动移动。
导线线圈可以安装在沿着壳体的第一横向侧面定位的第一印刷电路板上。
驱动器电路可以安装在沿着壳体的第二横向侧面定位的第二印刷电路板上。
连接器部件可以从其上安装有导线线圈的第一印刷电路板延伸到其上安装有驱动器电路的第二印刷电路板。
本文公开的主题的一些实施方式包括相机。相机可以包括上述任何致动器，至少部分地固定在致动器的承载件模块内的镜头组件以及图像传感器。图像传感器可以位于相对于致动器的壳体的固定位置，其中镜头组件的一个或多个镜头被配置成将外部光引导通过孔并到达图像传感器的表面。相机可以被配置成当调节从驱动器电路传递到导线线圈的电流时，通过沿着延伸穿过一个或多个镜头和图像传感器的光轴移动承载件模块和镜头组件来调节焦点。
本文公开的主题的一些实施方式包括计算设备。该计算设备可以包括电子显示器，如上所述的相机，一个或多个计算机处理器以及一个或多个计算机可读介质。计算机可读介质可以具有存储在其上的指令，该指令在由一个或多个处理器执行时被配置成提供一种相机应用，该相机应用使用相机来捕捉相机的环境中的数字图像并提供图像以在电子显示器上显示。
这些和其他实施方式可以可选地包括以下特征中的一个或多个。
计算设备可以是智能电话、平板计算设备或笔记本计算机。
计算设备可以是智能电话，其包括在智能电话的正面上的电子显示器。相机可以作为智能电话正面的前置相机嵌入到智能电话中。
本文公开的主题的一些实施方式包括用于致动相机中的镜头组件的方法。该方法可以包括：通过驱动器电路并且从控制器接收控制信号，该控制信号使驱动器电路激励相机的音圈马达。音圈马达可以包括永磁体和具有导线线圈的电磁体，该永磁体位于保持镜头组件的承载件模块的第一横向侧面上，该导线线圈位于壳体的第一横向侧面上或沿壳体的第一横向侧面滑动地接收承载件模块，承载件模块的第一横向侧面与壳体的第一横向侧面相邻，使得永磁体和导线线圈彼此相邻定位，驱动器电路电耦合至导线线圈并且位于壳体的与壳体的第一横向侧面相反的第二横向侧面或沿着该壳体的第二横向侧面。响应于接收到使使驱动器电路激励相机的音圈马达的第一信号，将电流从驱动器电路传递到导线线圈，以在导线线圈周围产生与永磁体的第二磁场相互作用的第一磁场。由于从驱动器电路传递电流并通过导线线圈以产生与永磁体的第二磁场相互作用的第一磁场，该方法可以包括驱动相机中的镜头组件，包括使承载件模块在壳体内沿相机光轴滑动正距离。
这些和其他实施方式可以可选地包括以下特征中的一个或多个。
该方法可以进一步包括：使用位于壳体的横向侧面上或沿着壳体的横向侧面的位置传感器来检测承载件模块在壳体内的当前位置；以及根据壳体中的承载件模块的当前位置和相机的聚焦物镜，确定是否激励相机的音圈马达。
相机可以被嵌入在智能电话、平板计算设备或笔记本计算机的显示器组件中。
可以通过以下方式来致动镜头组件：使承载件模块在壳体内沿着相机的光轴滑动正距离，从而向镜头组件的一个或多个镜头朝向或远离相机的图像传感器施加移动以调整相机的焦点。
在一些实施方式中和在某些情况下，本公开的主题实现以下优点中的一个或多个。首先，通过在可嵌入的相机模块中提供音圈马达，可以使镜头组件沿相机的光轴线性移动，以调整镜头组件和图像传感器之间的距离。随着镜头组件和图像传感器之间的距离变化，相机可以自动聚焦在相机视场内不同距离处的物体上。第二，通过在相机模块的不同(例如相反)侧上提供驱动器电路(IC)和导线线圈，可以减小相机模块的横向尺寸(例如长度或宽度)。例如，代替将驱动器IC和导线线圈共同定位在相机模块的一侧上的单个印刷电路板上，而是可以将驱动器IC和导线线圈布置在相机的相反横向侧面上的单独的板上。这种布置可以减少或防止驱动器IC和/或导线线圈突出超出壳体，承载件组件和/或镜头组件的侧面，从而使得驱动器IC和导线线圈不会增加相机模块的整体横向尺寸。例如，单独地，驱动器IC和导线线圈可能比保持镜头的承载件组件的筒窄，然而当在单个印刷电路板上彼此相邻布置时，驱动器IC和导线线圈将比该筒更宽，从而增加了相机模块的整体横向尺寸。本文公开的技术可以应用于分离驱动器IC和导线线圈，以减小相机的横向尺寸。
在一些实施方式中，由这些技术导致的相机模块的减小的尺寸允许相机在嵌入电子设备或显示器组件中时占据更少的空间。例如，智能电话设计的趋势是将电话正面的触摸屏显示器延伸到越来越靠近设备的物理边缘，同时最小化或消除显示器周围的边框。根据本文公开的技术，沿着垂直轴(即，从电话的顶部到底部延伸的轴)的横向尺寸减小的相机模块可以允许减小嵌入相机的边框的尺寸。进而，减小的边框尺寸可以根据期望的设计目标促进显示面积与电话尺寸之比的增加。
在下面的附图和详细描述中阐述一个或多个实施例的细节。对于本发明所属领域的普通技术人员而言，其他特征和优点将是显而易见的。
附图说明
图1描绘了组装后的相机的透视图。
图2描绘了示例智能电话的前视图，该智能电话在触摸屏显示器上方具有嵌入式相机。
图3A-3B示出了从相机组件的致动器的两个角度的分解图。图3C-3D是致动器的承载件模块的透视图。图3E-3F是致动器的连接器部件的透视图。图3G-3H是致动器的示例壳体的透视图。
图4是用于致动具有音圈马达的相机模块中的镜头组件的示例过程的流程图。
图5描绘了其中可以实现本文描述的计算机实现的技术的示例计算或电子设备的框图。
具体实施方式
本公开大体上描述了一种用于相机组件(也称为“相机模块”)的致动器，其提供自动聚焦能力。在一些实施方式中，相机组件被配置成嵌入在电子设备或显示器组件中，例如嵌入在智能电话，平板计算机，电视或计算机监视器中。相机组件可以安装在显示器屏幕顶部边缘附近，例如，在形成屏幕周边的边框中。因为边框的最小宽度(例如，以提供美学上令人愉悦的设备并且在使显示区域最大化的同时最小化总体设备尺寸)可能部分地受到相机组件的尺寸的限制，所以本文公开的相机组件和致动器可以是布置成减小相机组件的横向尺寸，并总体上增加其紧凑性。如关于附图更详细地描述的，可以通过在组件的相反侧而不是在组件的同一侧彼此相邻地安装(i)作为致动器的音圈马达的一部分的导线线圈和(ii)驱动该导线线圈以产生磁场的驱动器IC，来减小致动器的尺寸以及相机组件作为整体的尺寸。
转到图1，示出了组装的相机模块100的透视图。相机模块100可以设计尺寸成嵌入在电子设备或显示器组件中，例如在智能电话、平板计算机、电视或计算机监视器中。在一些实施方式中，相机模块100是前置相机模块，例如安装在智能电话前面的相机，并且特别适用于捕获电话用户的前置图像，使得能够实现实时视频会议或促进依赖于正面视野中的图像的其他活动。如关于图3A-3H和图4所描述的，相机模块100可以包括致动器，该致动器使镜头组件相对于图像传感器运动以提供自动聚焦能力。
相机模块100可以包括用于捕获数字图像和视频的组件，以及用于与在嵌入有相机模块100的设备中的微处理器或其他控制器或数据处理装置进行接口的部件。例如，如图1所示，相机模块100可以包括光圈102、主体104、基座106、带108和连接器110。光圈102收集从相机外部发出的光，该光通过模块100的中心的开口。进入光圈102的光被引导穿过镜头组件(图1中未示出)的一个或多个镜头，并且被投射到图像传感器(图1中未示出)上。图像传感器可以安装在基座106上，该基座例如可以是印刷电路板。在一些实施方式中，图像传感器是电荷耦合器件(CCD)。在其他实施方式中，图像传感器是互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器。投影在图像传感器上的图像例如可以被捕获、存储和/或呈现给用户。
相机模块100的主体104包括便于相机100操作的结构部件的集合。例如，主体104可以包括致动器(关于图3A-3H进一步描述)和封装致动器和其他相机部件的盖。带108可以是柔性基板，其包括在电连接器100的引脚与相机模块100内的电子部件之间延伸的一系列电迹线。电连接器100上的引脚在使用中可以与互补的电连接器100上的引脚匹配，以向相机模块100供电，在相机模块100和嵌入有相机模块100的设备的数据处理设备之间发射和接收控制信号，并传输由图像传感器捕获的数字图像数据用于外部处理。
图2是包括前置相机模块100的示例智能电话设备200的图。如该图所示，设备200包括占据设备200的正面的绝大部分的主触摸屏202(例如，LCD或OLED触摸屏显示器)。在一些智能电话中，触摸屏显示器的表面积消耗大于设备正面的整个表面积的百分之九十。相机模块100在触摸屏的顶部边缘与设备200的顶部边缘之间的边框中位于触摸屏202上方。在一些实施方式中，设备200可以被设计为最小化触摸屏202的顶部边缘和设备200的顶部边缘之间的空间量。这可以通过以下方式部分实现：将扬声器重新位于相机模块100上方，将触摸屏202进一步朝设备200的顶部边缘延伸，以及减小/最小化布置在触摸屏202的顶部边缘与设备200的顶部边缘之间的相机模块100的垂直尺寸(即，沿图2中的y轴延伸的横向尺寸)。
图3A-3H图示了用于相机组件的致动器300的部件的透视图。在一些实施方式中，致动器300可以在相机模块100(图1)中实现，并且可以形成相机模块100的主体104的一部分。
更详细地，图3A-3B示出了致动器300的主要部件302-308的分解图。这些部件包括顶盖302、承载件模块304、连接器组件306和壳体308。通常，壳体308提供了在壳体308的中心开口/通道内支撑承载件模块304的框架。承载件模块304被接收在壳体308的中心开口内，并且在组装时被横向固定(沿x和y轴)在壳体308中。然而，承载件模块304能够在壳体308的中心开口内沿竖直方向(沿z轴(也称为“光轴”))滑动以实现自动聚焦。例如，可以将一个或多个镜头固定在承载件模块304的中心开口内。当承载件模块304相对于壳体308垂直滑动时，承载件模块中的镜头与位于壳体308的基座附近的图像传感器之间的距离改变，从而调节相机的焦点。
进一步为了允许相机的自动聚焦能力，致动器300可以包括音圈马达，该音圈马达驱动承载件模块304沿着相机的光轴的运动，包括使承载件模块304在壳体308的中心开口内滑动一距离。音圈马达可以包括第一永磁体318和导线线圈326。第一永磁体318设置在承载件模块304的第一横向侧面(即，承载件模块304在组装时位于致动器300的第一横向侧面上的一侧)，而导线线圈326位于壳体308的第一横向侧面上或沿着壳体308的第一横向侧面(即，壳体308在组装时位于致动器300的第一横向侧面上的一侧)，以使第一永磁体318和导线线圈326在组件中彼此面对。由于第一永磁体318和导线线圈326之间的紧密接近，可以用电流激励导线线圈326，以产生与第一永磁体318的磁场相互作用的磁场。磁场之间的吸引力或排斥力驱动承载件模块304在壳体308内向上或向下(沿光轴)。
驱动器电路例如驱动器IC 328将功率输送到导线线圈326，以激励线圈并产生与第一永磁体318的磁场相互作用的第二磁场。驱动器IC 328位于壳体308的第二横向侧面上或沿着壳体308的第二横向侧面(即，壳体308在组装时位于致动器300的第二横向侧面上的侧面，致动器的第二横向侧面与致动器的第一横向侧面相反)。驱动器IC 328可以响应于从例如微处理器或其他数据处理设备的外部控制器提供给驱动器IC 328的控制信号来激励导线线圈326。在一些实施方式中，驱动器IC 328可以调节从导线线圈326发出的磁场以驱动承载件模块304向上或向下至精确位置，例如通过反转输送至导线线圈326的电流的方向(从而反转从导线线圈326发出的磁场的极性)和调节磁场的有效强度(例如，使用脉冲宽度调制)以调节第一永磁体318和导线线圈326之间的吸引力或排斥力的量。
在一些实施方式中，如图3A-3H所示，导线线圈326和驱动器IC328安装在连接器组件306的相反端。连接器组件306包括一对基板320、322(例如，柔性印刷电路板)，它们分别位于组件的任一端，导线线圈326和驱动器IC 328分别布置在该组件的两端。连接部件324例如刚挠板在两个基板320、322之间延伸并连接两个基板320、322。连接部件324包括电导体，例如铜迹线，其在导线线圈326和驱动器IC 328之间延伸以将导线线圈326和驱动器IC328彼此电耦合。这样，尽管在致动器300的相反横向侧面上的驱动器IC 328和导线线圈326之间存在物理隔离，然而驱动器IC 328仍可以在不与导线线圈326在致动器300的同一侧上相邻的情况下激励导线线圈326。当组装致动器300时，连接器组件306缠绕在壳体308的外周，使得第一基板322和导线线圈326位于致动器300的第一横向侧面，并且第二基板320和驱动器IC 328位于致动器300的与第一横向侧面相反的第二横向侧面上。紧固件、胶、狭槽和凹槽或其他机构可以将连接器组件306的基板320，222固定到壳体308。连接部件324可以装配在沿着壳体308的侧面模制的水平通道332内。
除了承载件模块304、连接器组件306和壳体308外，致动器300还可以包括顶盖302。顶盖302被配置成装配在部件304、306和308的组件上方。顶盖302具有被配置成围绕壳体308的外围延伸的侧壁和具有中心开口的顶部，以允许通过相机的孔收集外部光。顶盖302可以用于多种目的。在第一示例中，顶盖302形成物理屏障，该物理屏障保护致动器300(以及更广泛地为相机组件)的内部部件免受外力和危害。另外，在一些实施方式中，顶盖302至少部分地由金属材料形成并且用于使相机免受可能在相机的环境中发生的电磁干扰(EMI)。
图3C和3D示出了承载件模块304的特写透视图。承载件模块304包括形成在圆周表面316内的中心开口314。可以设计中心开口314的尺寸和形状以接收相机的镜头组件(未示出)。镜头组件可以固定在中心开口314内，以便当承载件模块304沿着相机的光轴相对于壳体308移动时，镜头组件也将与承载件模块304一起移动。
承载件模块304包括两个堆叠的滚珠312，以利于承载件模块304在壳体308内的可滑动运动。例如，堆叠的滚珠312可以突出超过由堆叠的滚珠被部分地封闭在其中的外壳限定的平面。当将承载件模块304插入壳体308内时，滚珠312的突出表面可以接触壳体308的内表面(例如，在通道334中)，从而防止承载件模块304在壳体308内的横向运动，同时有利于承载件模块304在竖直方向(即，沿相机的光轴)上的滑动性。
在一些实施方式中，一对磁体310、318布置在承载件模块304的相反侧面上。磁体310、318优选地是永磁体(例如，陶瓷、铁氧体、钕铁硼、钐钴或铝镍钴)，但在其他实施方式中，一个或两个磁体可以是需要电流才能激发磁场的电磁体。第一磁体318位于承载件模块304的第一横向侧面上，该第一横向侧面在组装时对应于使用中的致动器300的第一横向侧面。该磁体318是致动器300的音圈马达的一部分，因为它发出的磁场会被部分利用以在壳体308内物理地上下驱动承载件模块304。特别是，在组装好的致动器300中，第一磁体318与导线线圈326相邻定位，以在导线线圈326被激励时允许第一磁体318和导线线圈326发出的各个磁场相互作用。
相反，第二磁体310并不物理地驱动承载件模块304，而是用于感测目的，例如用于跟踪承载件模块304(并通过扩展镜头组件)在壳体308内的位置。第二磁体310可以位于承载件模块304的第二横向侧面上，该第二横向侧面在组装时对应于使用中的致动器300的第二横向侧面。因此，第二磁体310邻近第二基板320布置在组装的致动器300中。在一些实施方式中，除了驱动器IC 328之外，第二基板320还包括位置传感器，该位置传感器被配置成生成指示承载件模块304在壳体308内的位置的信号。例如，位置传感器可以检测承载件模块304何时在其在壳体308内的可能运动范围内的顶部、底部或中间位置。位置传感器可以与驱动器IC 328相邻地安装并且被配置成面对第二磁体310。在一些实施方式中，位置传感器是霍尔效应传感器，其检测传感器附近的磁场的变化。由于第二磁体310相对于霍尔效应传感器(位置传感器)的定位，该传感器基于由第二磁体310在霍尔效应传感器处产生的磁场强度，检测承载件模块304和第二磁体310何时朝向或远离传感器(因此，承载件模块304的位置)移动。
图3E和3F示出了连接器组件306的特写透视图。连接器组件306包括通过连接器部件324连接的一对基板320、322。基板320、322可以由柔性印刷电路板制成。连接器部件324可以由刚挠型印刷电路板制成。连接器部件在安装在第一基板322上的导线线圈326和安装在第二基板320上的驱动器IC 328之间提供物理隔离。位置传感器也可以可选地安装在第二基板320上。
图3G和3H示出了致动器300的壳体308的特写透视图。如已经描述的，壳体308被配置成支撑承载件模块304并允许承载件模块304在壳体308的中心开口330中的极限内垂直滑动(沿图3G-3H中的z轴)。壳体308还包括在外表面上的水平通道332，该水平通道332适于在使用中接收连接器组件306的连接器部件324。壳体的第二横向侧面上的一对垂直通道334被配置成接收在承载件模块304上的珠312的堆叠，以减小随着承载件模块304在壳体308内滑动而产生的摩擦。
参照图4，示出了用于致动相机中的镜头组件的示例过程400的流程图。在一些实施方式中，可以使用相机模块100(相对于图1描述)和致动器300(相对于图3A-3H描述)来执行过程400。
在阶段402，控制器输出控制信号以供驱动器IC 328接收。该控制信号可以指示用于调节承载件模块304(和镜头组件)在致动器300的壳体308中的位置的一个或多个参数。例如，控制信号可以指示将承载件模块304在壳体308内移至更高位置并因此进一步远离图像传感器的指令，或者可以指示将承载件模块304在壳体308内移至较低位置并因此更靠近壳体308底部的图像传感器的指令。
在阶段404，驱动器IC 328接收控制信号，并作为响应，在驱动器IC 328的输出引脚处产生电信号，该电信号具有足够的功率以激励导线线圈326并产生磁场，该磁场与第一永磁体318的磁场的相互作用驱动承载件模块304在壳体308中向上或向下。驱动器IC 328输出的电信号经由沿着连接器部件324从致动器300的第一横向侧面到致动器300的第二横向侧面延伸的电迹线传递到导线线圈326。
在阶段306，基于激励的导线线圈326和第一永久磁铁318之间的磁场相互作用，致动镜头组件(例如，与壳体308中的承载件模块304一起向上或向下移动)。
在一些实施方式中，该系统包括位置传感器，以提供闭环反馈，用于将承载件模块304和镜头组件定位于壳体308内的改进控制。在这些实施方式中，在阶段408，系统可以使用该位置传感器以检测承载件模块304在壳体308内的当前位置。来自位置传感器的输出信号可以由外部控制器处理以确定承载件模块304或镜头组件的当前位置。控制器然后可以将当前位置与承载件模块304或镜头组件的目标位置进行比较。基于当前位置和目标位置之间的任何差异，在阶段410，控制器可以生成更新的控制信号，该更新的控制信号被发射到驱动器电路。过程400可以重复以将承载件模块304和镜头组件驱动到由控制器确定的目标位置。
图5是计算设备500的示意图。根据示例实施方式，设备500可以用于执行与先前描述的任何计算机实现的方法相关联地描述的操作。设备500旨在包括各种形式的数字计算机，例如膝上型计算机、台式计算机、工作站、个人数字助理、服务器、刀片服务器、大型机和其他适当的计算机。设备500还可以包括移动设备，例如个人数字助理、蜂窝电话、智能电话以及其他类似的计算设备。另外，系统可以包括便携式存储介质，例如通用串行总线(USB)闪存驱动器。例如，USB闪存驱动器可以存储操作系统和其他应用。USB闪存驱动器可以包括输入/输出部件，例如可以插入另一个计算设备的USB端口的无线发射器或USB连接器。
设备500包括处理器510、存储器520、存储设备530和输入/输出设备540。部件510、520、530和540中的每一个都使用系统总线550互连。处理器510能够处理用于在设备500内执行的指令。可以使用多种架构中的任何一种来设计处理器。例如，处理器510可以是CISC(复杂指令集计算机)处理器、RISC(精简指令集计算机)处理器或MISC(最小指令集计算机)处理器。
在一个实施方式中，处理器510是单线程处理器。在另一实施方式中，处理器510是多线程处理器。处理器510能够处理存储在存储器520中或存储在存储设备530中的指令，以在输入/输出设备540上显示用于用户界面的图形信息。
存储器520在设备500内存储信息。在一个实施方式中，存储器520是计算机可读介质。在一个实施方式中，存储器520是易失性存储单元。在另一实施方式中，存储器520是非易失性存储单元。
存储设备530能够为系统500提供大容量存储。在一个实施方式中，存储设备530是计算机可读介质。在各种不同的实施方式中，存储设备530可以是软盘设备、硬盘设备、光盘设备或磁带设备。
输入/输出设备540为系统400提供输入/输出操作。在一个实施方式中，输入/输出设备540包括键盘和/或指示设备。在另一实施方式中，输入/输出设备540包括用于显示图形用户界面的显示单元。
所描述的特征可以以数字电子电路或计算机硬件、固件、软件或它们的组合来实现。该设备可以以有形地体现在信息载体中的计算机程序产品中实现，例如以机器可读的存储设备中的可编程处理器执行；方法步骤可以由可编程处理器执行，该可编程处理器执行指令程序以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行所描述的实现方式的功能。可以在可以在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行的一个或多个计算机程序中有利地实现所描述的特征，所述至少一个可编程处理器被耦合以从数据存储系统、至少一个输入设备和至少一个输出设备接收数据和指令以及向它们传输数据和指令。计算机程序是可以在计算机中直接或间接使用以执行某些活动或带来一定的结果的一组指令。可以以任何形式的编程语言包括编译或解释语言来编写计算机程序，并且可以以任何形式包括作为独立程序或作为模块、组件、子例程或其他适合在计算环境中使用的单元来部署计算机程序。
作为示例，用于执行指令程序的处理器包括通用和专用微处理器两者，以及任何一种计算机的唯一处理器或多个处理器之一。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器。通常，计算机还将包括一个或多个用于存储数据文件的大容量存储设备，或者与之可操作地耦合以与之通信；此类设备包括磁盘，例如内部硬盘和可移动磁盘；磁光盘；和光盘。适用于有形地体现计算机程序指令和数据的存储设备包括所有形式的非易失性存储器，例如包括半导体存储设备，例如EPROM，EEPROM和闪存设备；磁盘，例如内部硬盘和可移动磁盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM磁盘。处理器和存储器可以由ASIC(专用集成电路)补充或与之合并。
为了提供与用户的交互，可以在具有用于向用户显示信息的显示器设备如CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监视器和键盘以及用户可以通过该设备向计算机提供输入的指向设备如鼠标或轨迹球的计算机上实现这些特征。另外，可以经由触摸屏平板显示器和其他适当的机制来实现这样的活动。
可以在包括后端部件(例如，数据服务器)或包括中间件部件(例如，应用服务器或互联网服务器)或包括前端部件(例如具有图形用户界面或互联网浏览器的客户端计算机)，或它们的任意组合的计算机系统中实现这些功能。系统的部件可以通过任何形式或介质的数字数据通信例如通信网络进行连接。通信网络的示例包括局域网(LAN)，广域网(WAN)，对等网络(具有ad-hoc或静态成员)，网格计算基础结构和互联网。
该计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离并且通常通过诸如所描述的网络之类的网络进行交互。客户端和服务器之间的关系是借助在各自计算机上运行并彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序产生的。
尽管本说明书包含许多具体的实施细节，然而这些不应被解释为对任何发明或可要求保护的范围的限制，而是对特定发明的特定实施方式所特有的特征的描述。在本说明书中在单独的实施方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方式中组合实施。相反，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以分别在多个实施方式中或以任何合适的子组合来实施。而且，尽管以上可以将特征描述为以某些组合起作用并且甚至最初是这样声称的，然而在某些情况下，可以从该组合中切除所要求保护的组合中的一个或多个特征，并且所要求保护的组合可以设计子组合或子组合的变体。
类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘了操作，然而这不应被理解为要求以所示的特定顺序或次序执行这样的操作，或者执行所有示出的操作以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，在上述实施方式中的各种系统部件的分离不应被理解为在所有实施方式中都需要这种分离，并且应当理解，所描述的程序部件和系统通常可以集成在单个软件产品中或打包成多个软件产品。
因此，已经描述了本主题的特定实施方式。其他实施方式在所附权利要求的范围内。在某些情况下，可以以不同的顺序执行权利要求中记载的动作，并且仍然实现期望的结果。另外，附图中描绘的过程不一定需要所示的特定顺序或连续顺序来实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务和并行处理可能是有利的。

Claims (18)

1.一种用于调节相机中的焦点的致动器，所述致动器包括：
壳体；
承载件模块，所述承载件模块可滑动地接收在所述壳体的中心开口内，所述承载件模块被配置成承载所述相机的镜头组件；
磁体，位于所述承载件模块的第一横向侧面上；
导线线圈，位于所述壳体的第一横向侧面上或沿着所述壳体的第一横向侧面，并且与在所述承载件模块的所述第一横向侧面上的所述磁体相邻；
安装在印刷电路板上的驱动器集成电路，所述印刷电路板位于所述壳体的第二横向侧面上或沿着所述壳体的所述第二横向侧面，所述壳体的所述第二横向侧面与所述壳体的所述第一横向侧面相反定位并且面向所述壳体的所述第一横向侧面；和
连接器部件，所述连接器部件从靠近所述壳体的所述第一横向侧面的第一区域延伸到靠近所述壳体的所述第二横向侧面的第二区域，所述连接器部件包括至少一个导体，所述至少一个导体被配置成从所述驱动器集成电路向所述导线线圈传递电流以激励所述导线线圈。
2.根据权利要求1所述的致动器，其中：
位于所述承载件模块的所述第一横向侧面上的所述磁体被配置成产生第一磁场；
所述导线线圈在被激励时被配置成产生第二磁场；和
所述承载件被配置成在所述壳体的所述中心开口内滑动到由所述磁体产生的所述第一磁场和由所激励的导线线圈产生的所述第二磁场的相互作用导致的位置。
3.根据权利要求1所述的致动器，其中位于所述承载件模块的所述第一横向侧面上的所述磁体包括永磁体。
4.根据权利要求1所述的致动器，其中所述连接器部件包括刚挠印刷电路板，并且所述连接器部件的所述至少一个导体包括至少一个布置在所述刚挠印刷电路板之上或之内的导电迹线。
5.根据权利要求1所述的致动器，其中所述驱动器集成电路被配置成从控制器接收指示要施加到所述导线线圈的激活状态的控制信号，并且所述驱动器集成电路被配置成根据由所述控制信号指示的所述激活状态将所述电流传递到所述导线线圈以激励所述导线线圈。
6.根据权利要求1所述的致动器，其中所述致动器被配置成以下述取向被嵌入到计算设备或电子显示器组件中：在所述取向下，所述壳体的所述第一横向侧面和所述第二横向侧面沿着各自的轴垂直地延伸，所述轴在所述计算设备或电子显示器组件的顶部与所述计算设备或电子显示器组件的底部之间延伸。
7.根据权利要求1所述的致动器，还包括位于所述壳体的所述第二横向侧面上或沿着所述壳体的所述第二横向侧面的位置传感器，所述位置传感器被配置成从所述承载件模块能够滑动到所述壳体的所述中心开口内的可能位置范围中感测所述承载件模块的当前位置。
8.根据权利要求7所述的致动器，其中所述位置传感器包括位于所述壳体的第二横向侧面上或沿着所述壳体的第二横向侧面的霍尔效应传感器，和
所述致动器还包括第二磁体，所述第二磁体位于与所述承载件模块的所述第一横向侧面相反的所述承载件模块的第二横向侧面上，所述第二磁体与所述霍尔效应传感器相邻，以允许所述霍尔效应传感器感测当所述承载件模块在所述壳体的所述中心开口内滑动时产生的所述第二磁铁的运动。
9.根据权利要求1所述的致动器，还包括一个或多个滚珠的堆叠，所述一个或多个滚珠的堆叠被布置成促进所述承载件模块在所述壳体的所述中心开口内的线性滑动运动。
10.根据权利要求1所述的致动器，其中所述导线线圈被安装在沿着所述壳体的所述第一横向侧面定位的第一印刷电路板上。
11.一种相机，包括：
致动器，包括
壳体；
承载件模块，所述承载件模块可滑动地接收在所述壳体的中心开口内，所述承载件模块被配置成承载所述相机的镜头组件；
磁体，位于所述承载件模块的第一横向侧面上；
导线线圈，位于所述壳体的第一横向侧面上或沿着所述壳体的第一横向侧面，并且与在所述承载件模块的所述第一横向侧面上的所述磁体相邻；
安装在印刷电路板上的驱动器集成电路，所述印刷电路板位于所述壳体的第二横向侧面上或沿着所述壳体的所述第二横向侧面，所述壳体的所述第二横向侧面与所述壳体的所述第一横向侧面相反定位并且面向所述壳体的所述第一横向侧面；和
连接器部件，所述连接器部件从靠近所述壳体的所述第一横向侧面的第一区域延伸到靠近所述壳体的所述第二横向侧面的第二区域，所述连接器部件包括至少一个导体，所述至少一个导体被配置成从所述驱动器集成电路向所述导线线圈传递电流以激励所述导线线圈；
所述镜头组件，其中所述镜头组件至少部分地固定在所述致动器的所述承载件模块内；
图像传感器，所述图像传感器相对于所述致动器的所述壳体位于固定位置，其中所述镜头组件的一个或多个镜头被配置成将外部光引导通过孔并到达所述图像传感器的表面；
其中所述相机被配置成当从所述驱动器集成电路传递到所述导线线圈的所述电流被调节时，通过沿着延伸穿过一个或多个镜头和所述图像传感器的光轴移动所述承载件模块和所述镜头组件来调节焦点。
12.一种计算设备，包括：
电子显示器；
相机，包括：
致动器，包括
壳体；
承载件模块，可滑动地接收在所述壳体的中心开口内，所述承载件模块被配置成承载所述相机的镜头组件；
磁体，位于所述承载件模块的第一横向侧面上；
导线线圈，位于所述壳体的第一横向侧面上或沿着所述壳体的第一横向侧面，并且与在所述承载件模块的所述第一横向侧面上的磁体相邻；
安装在印刷电路板上的驱动器集成电路，所述印刷电路板位于所述壳体的第二横向侧面上或沿着所述壳体的所述第二横向侧面，所述壳体的所述第二横向侧面与所述壳体的所述第一横向侧面相反定位并且面向所述壳体的所述第一横向侧面；和
连接器部件，所述连接器部件从靠近所述壳体的所述第一横向侧面的第一区域延伸到靠近所述壳体的所述第二横向侧面的第二区域，所述连接器部件包括至少一个导体，所述至少一个导体被配置成从所述驱动器集成电路向所述导线线圈传递电流以激励所述导线线圈；
所述镜头组件，其中所述镜头组件至少部分地固定在所述致动器的所述承载件模块内；
图像传感器，所述图像传感器相对于所述致动器的所述壳体位于固定位置，其中所述镜头组件的一个或多个镜头被配置成将外部光引导通过孔并到达所述图像传感器的表面；
其中，所述相机被配置成当从所述驱动器集成电路传递到所述导线线圈的所述电流被调节时，通过沿着延伸穿过一个或多个镜头和所述图像传感器的光轴移动所述承载件模块和所述镜头组件来调节焦点；
一个或多个处理器；和
一个或多个存储有计算机程序的非暂时性计算机可读介质，所述计算机程序在由所述一个或多个处理器执行时被配置成提供相机应用，所相机述应用使用所述相机捕获在所述相机的环境中的场景的数字图像并提供所述图像用于在所述电子显示器上显示。
13.根据权利要求12所述的计算设备，其中所述计算设备是智能电话、平板计算设备或笔记本计算机。
14.根据权利要求13所述的计算设备，其中所述计算设备是包括在所述智能电话的正面上的所述电子显示器的智能电话，其中所述相机作为所述智能电话的所述正面上的前置相机被嵌入在所述智能电话中。
15.一种用于致动相机中的镜头组件的方法，所述方法包括：
由驱动器集成电路从控制器接收控制信号，所述控制信号使所述驱动器集成电路激励所述相机的音圈马达，所述音圈马达包括永磁体和具有导线线圈的电磁体，所述永磁体位于支撑所述镜头组件的承载件模块的第一横向侧面上，所述导线线圈位于可滑动地接收所述承载件模块的壳体的第一横向侧面上或沿着所述壳体的第一横向侧面，所述承载件模块的所述第一横向侧面与所述壳体的所述第一横向侧面相邻，使得所述永磁体和所述导线线圈彼此相邻定位，所述驱动器集成电路电耦合到所述导线线圈并安装在印刷电路板上，所述印刷电路板位于所述壳体的第二横向侧面上或沿着所述壳体的第二横向侧面，所述壳体的所述第二横向侧面与所述壳体的所述第一横向侧面相反定位并且面向所述壳体的所述第一横向侧面；
响应于接收到将使所述驱动器集成电路激励所述相机的所述音圈马达的第一信号，将电流从所述驱动器集成电路传递到所述导线线圈，以在所述导线线圈周围产生与所述永磁体的第二磁场相互作用的第一磁场；和
作为从所述驱动器集成电路传递所述电流并通过所述导线线圈以产生与所述永磁体的所述第二磁场相互作用的所述第一磁场的结果，致动所述相机中的所述镜头组件，包括在所述壳体内使所述承载件模块沿着所述相机光轴滑动正距离。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：
使用位于所述壳体的所述第二横向侧面上或沿着所述壳体的所述第二横向侧面的位置传感器来检测所述承载件模块在所述壳体内的当前位置；和
基于所述承载件模块在所述壳体中的当前位置和所述相机的聚焦物镜，确定是否激励所述相机的所述音圈马达。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述相机被嵌入在智能电话、平板计算设备或笔记本计算机的显示器组件中。
18.根据权利要求15所述的方法，其中通过在所述壳体内沿着所述相机的所述光轴使所述承载件模块滑动所述正距离来致动所述镜头组件导致所述镜头组件的一个或多个镜头朝着或远离所述相机的图像传感器的移动，从而调节所述相机的焦点。
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