CN111190279A - 用于操作光学反射器的设备以及控制其位置的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于操作光学反射器的设备以及控制其位置的设备和方法。用于操作光学反射器的设备包括：第一载体，该第一载体被构造为基于与光轴垂直的第一方向旋转；第二载体，该第二载体具有用于朝向透镜反射光的光学反射器，并且容纳在第一载体中，以相对于第一载体基于与光轴和第一方向这两者垂直的第二方向旋转；多个磁体，该多个磁体在不同位置处设置到第二载体；多个霍尔传感器，该多个霍尔传感器被构造为输出与多个磁体的位置分别对应的信号；以及位置控制单元，该位置控制单元被构造为计算从多个霍尔传感器输入的信号，以生成是与第二载体的当前位置有关的信号的位置信号。

Description

用于操作光学反射器的设备以及控制其位置的设备和方法

技术领域

本公开涉及用于操作光学反射器的设备以及用于控制光学反射器的位置的设备和方法，更具体地涉及用于通过使用安装在具有不同移动位移的位置处的多个霍尔传感器来更精确地操作或控制光学反射器的位置的设备和方法。

背景技术

随着硬件技术的发展和用户环境的变化等，除了在诸如智能电话的便携式终端(或移动终端)处实施用于通信的基本功能之外，还一体实施各种复杂功能。

代表示例中的一个是光学图像稳定(OIS)，该OIS校正用户的手抖等，以捕捉对象的清楚图像。

OIS是一种在诸如手抖的现象出现时校正地移动透镜或具有透镜的载体来生成清楚图像的方法。为了准确抓住载体的位置(表示透镜的位置)，应用诸如霍尔传感器的传感器。

霍尔传感器是这样一种传感器，该传感器通过使用霍尔效应感测附接到载体等的磁体的磁力，并且输出与磁力对应的电信号。霍尔传感器取决于距磁体的分开距离(磁力的大小的差异)而输出不同大小的电信号。

磁力由霍尔传感器感测的磁体采用沿面向霍尔传感器的方向具有两极的磁体。如果使用具有两极的磁体，则霍尔传感器可以感测N和S极这两者的磁力，从而扩大感测范围，而且甚至感测磁体或具有磁体的载体的方向性。

同时，为了提高空间利用，近来，在透镜的前面设置能够反射光的光学反射器，并且光学反射器基于与光轴(Z轴)垂直的两个轴线(X轴和Y轴)的组合方向旋转，以校正手抖。

如图1所示，该装置还包括：双极磁体30，该双极磁体设置在安装有光学反射器的载体20处；和霍尔传感器40，该霍尔传感器用于感测双极磁体30施加的磁力。图1的(a)所示的霍尔传感器40是用于检测X轴方向上的旋转(在与包括Y轴和X轴的平面对应的方向上的旋转)的霍尔传感器。

如果没有Y轴方向上的旋转(没有在与包括Z轴和Y轴的平面对应的方向上的旋转)，则如图1的(b)所示，霍尔传感器40基于初始位置(默认)输出以一对一关系与载体20的移动尺寸和方向对应的电信号。

然而，因为载体20沿组合的两轴方向旋转，所以传统装置生成三维移动。由于该原因，尽管有根据基于X轴的旋转的大小和方向的霍尔传感器输出的值应以一对一关系维持其相同的事实，但如果Y轴旋转发生，则取决于Y轴旋转的大小和方向而输出不同的值(参见图1的(c))。

另外，因为传统装置的霍尔传感器40复杂地感测输入到双极磁体的各磁极和从各磁极输出的所有磁力，所以如果发生了基于Y轴方向的物理移动，则在检测X轴方向上的旋转的霍尔传感器的信号处大幅出现波动或移位。

在如上所述的传统装置中，因为X轴方向上的移动受Y轴方向上的移动直接影响，所以无法精确生成基于X轴方向的载体20的准确位置。

进一步地，虽然应用用于根据Y轴方向的移动或方向校正霍尔传感器40的信号的算法，但因为基于Y轴的移动的大小、方向等动态变化，所以非常难以应用校正算法。而且，虽然应用校正算法，但非常难以实施即刻响应手抖现象的OIS，因为它花费大量的时间来执行算术处理。

发明内容

技术问题

本公开被设计为解决相关技术的问题，因此，本公开致力于提供用于操作光学反射器的设备和用于控制光学反射器的位置的设备，这些设备可以通过以下方式精确生成旋转载体的移动距离和移动方向并由此精确控制光学反射器的位置：使用在面向表面处具有单极的至少一个磁体和设置在不同的位置处的多个霍尔传感器，简单计算从各霍尔传感器输出的信号值，以感测磁体的磁力。

本公开的这些和其他目的和优点可以从以下详细描述来理解，并且将从本公开的示例性实施方式变得更充分明显。而且，将容易地理解，本公开的目的和优点可以由所附权利要求及其组合所示的手段来实现。

技术方案

在本公开的一个方面中，提供了一种用于操作光学反射器的设备，该设备包括：第一载体,该第一载体被构造为基于与光轴垂直的第一方向旋转；第二载体，该第二载体具有用于朝向透镜反射光的光学反射器，并且被容纳在第一载体中，以相对于第一载体基于与光轴和第一方向这两者垂直的第二方向旋转；多个磁体，该多个磁体在不同位置处设置到第二载体；多个霍尔传感器，该多个霍尔传感器被构造为输出与多个磁体的位置分别对应的信号；以及位置控制单元，该位置控制单元被构造为计算从多个霍尔传感器输入的信号，以生成作为与第二载体的当前位置有关的信号的位置信号。

这里，本公开的磁体可以包括在不同位置处设置到第二载体的多个磁体，并且在这种情况下，多个霍尔传感器可以被构造为输出与多个磁体的位置分别对应的信号。

另外，本公开的多个磁体可以包括：第一磁体，该第一磁体被设置到第二载体；和第二磁体，该第二磁体在当第二载体旋转时具有与第一磁体的移动位移相反的移动位移的位置处设置到第二载体，并且在这种情况下，多个霍尔传感器可以包括：第一霍尔传感器，该第一霍尔传感器被构造为输出与第一磁体的位置对应的第一信号；和第二霍尔传感器，该第二霍尔传感器被构造为输出与第二磁体的位置对应的第二信号。

优选地，本公开的磁体在面向多个霍尔传感器的表面处可以具有单极。

在实施方式中，本公开的第一和第二磁体在面向第一和第二霍尔传感器的表面处具有相同极，并且位置控制单元可以通过对第一和第二信号进行减法来生成位置信号。

在另一个实施方式中，本公开的第一和第二磁体在面向第一和第二霍尔传感器的表面处可以具有不同极，并且位置控制单元可以通过对第一和第二信号进行加法来生成位置信号。

更优选地，本公开的第一和第二霍尔传感器可以在具有较大旋转位移的位置处分别设置到第一和第二磁体。

在本公开的另一个方面中，提供了一种用于控制光学反射器的位置的设备，该设备包括：第一载体，该第一载体被构造为基于与光轴垂直的第一方向旋转；第二载体，该第二载体具有用于朝向透镜反射光的光学反射器，并且被容纳在第一载体中，以基于与光轴和相对于第一载体的第一方向这两者垂直的第二方向旋转；第一和第二磁体，该第一和第二磁体在不同位置处设置到第二载体；以及第一和第二霍尔传感器，该第一和第二霍尔传感器被构造为输出分别与第一和第二磁体的位置对应的信号，其中，设备还包括：输入单元，该输入单元被构造为从第一和第二霍尔传感器接收信号；和信号生成单元，该信号生成单元被构造为计算从第一和第二霍尔传感器输入的信号，以生成作为与第二载体的当前位置有关的信号的位置信号。

优选地，本公开的设备还可以包括驱动控制单元，该驱动控制单元被构造为控制具有与所生成的位置信号对应的大小和方向的功率以施加于使第二载体旋转的驱动线圈。

另外，当第一和第二磁体在面向第一和第二霍尔传感器的表面处具有相同极时，本公开的信号生成单元可以通过对第一和第二信号进行减法生成位置信号。而且，当第一和第二磁体在面向第一和第二霍尔传感器的表面处具有不同极时，信号生成单元可以通过对第一和第二信号进行加法生成位置信号。

而且，本公开的第二磁体可以在当第二载体旋转时具有与第一磁体的移动位移相反的移动位移的位置处设置到第二载体。

在本公开的另一个方面中，还提供了一种用于控制光学反射器的位置的方法，该方法包括以下步骤：信号检测步骤，该信号检测步骤从多个霍尔传感器检测与多个磁体的位置分别对应的信号，该多个磁体在基于载体而彼此相对的表面处设置到载体，该载体被设置到透镜的前端并且具有用于朝向透镜反射光的光学反射器；位置信号生成步骤，该位置信号生成步骤通过以下方式生成载体的位置信号：当多个磁体在分别面向多个霍尔传感器的多个表面处具有相同极时对信号进行减法，并且当多个磁体在分别面向多个霍尔传感器的多个表面处具有不同极时对信号进行加法；以及位置控制步骤，该位置控制步骤通过使用位置信号控制载体的位置。

有益效果

根据本公开的优选实施方式，因为多个霍尔传感器全部被构造为感测单极磁体的磁力，所以虽然光学系统(光学反射器)三维地旋转，但可以有效地防止霍尔传感器信号被干扰或偏离。

另外，根据本公开的另一个实施方式，可以仅通过允许多个霍尔传感器分别检测磁体的不同移动位移并执行对信号进行加或减的简单计算来扩大或增强霍尔传感器的感测区域和分辨率。而且，因为可以借助计算结果值的编码方案准确检测光学反射器的方向性，所以可以根据手抖等更精确地校正光学反射器的位置。

进一步地，根据本公开，因为光学反射器的位置可以仅凭借简单物理构造和算法来指定且光学反射器的位置可以基于所指定位置来控制，所以可以进一步提高手抖的位置校正功能的响应。

附图说明

附图例示了本公开的优选实施方式，并且连同前述公开一起用来提供本公开的技术特征的进一步理解，由此，本公开不被解释为限于附图。

图1是示出了传统光学反射器操作装置的结构和应用于传统光学反射器操作装置的霍尔传感器的输出信号的图；

图2和图3是示出了根据本公开的实施方式的、用于操作光学反射器的设备的详细构造的图；

图4是示出了本公开的第一载体和第二载体的结构的图；

图5是示出了根据本公开的、用于操作光学反射器的设备的详细构造的剖面图；

图6和图7是示出了多个霍尔传感器的输出信号以及用于计算输出信号的本公开的实施方式的图；

图8是示出了根据本公开的另一个实施方式的、用于控制光学反射器的位置的设备的详细构造的框图；以及

图9是用于例示根据本公开的、用于控制光学反射器的位置的方法的过程的流程图。

附图标记

100：本公开的操作设备

110：箱

120：第二载体

130：第一载体

140：壳体

150：磁体

150-1：第一磁体

150-2：第二磁体150-2

160：霍尔传感器(位置控制单元)

160-1：第一霍尔传感器

160-2：第二霍尔传感器

170-1：第一球

170-2：第二球

51：第一驱动线圈

52：第二驱动线圈

55：第三驱动线圈

200：本公开的位置控制设备

210：输入单元

220：信号生成单元

230：DB单元

240：驱动控制单元

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述本公开的优选实施方式。在描述之前，应理解，说明书和所附权利要求所用的术语不应被解释为限于一般和字典含义，而是应在允许发明人定义适于最佳说明的术语的原则的基础上，基于与本公开的技术方面对应的含义和概念来解释。

因此，这里提出的描述仅是用于例示目的的优选示例，不旨在限制本公开的范围，因此应理解，可以在不偏离本公开的范围的情况下对描述进行其他等同物和修改。

图2和图3是示出了根据本公开的实施方式的、用于操作光学反射器的设备100(下文中，被称为“操作设备”)的详细构造的图，并且图4是示出了本公开的第一载体130和第二载体120的结构的图。

如图所示，本公开的操作设备100可以包括第一载体130、第二载体120、磁体150、霍尔传感器160以及位置控制单元160。

如上所述，霍尔传感器160是使用霍尔效应根据距磁体的距离输出电信号的电子装置或单元。常应用于传统装置的操作驱动器使用从霍尔传感器输入的电信号来执行反馈控制，使得施加具有适于驱动线圈的大小和方向的功率，并且操作驱动器包括I/O单元、存储器、CPU等。

霍尔传感器和操作驱动器可以安装在电路板50上，作为独立单独部件，但霍尔传感器和操作驱动器还可以集成为一个芯片。

稍后说明的本公开的位置控制单元160是意指操作驱动器的构造。附图描绘了以下实施方式，其中，位置控制单元160借助于SOC(片上系统)等连同多个霍尔传感器当中的至少一个霍尔传感器一起实施为一个芯片或模块。鉴于此，在以下描述中，霍尔传感器和位置控制单元将由相同附图标记来指示。

本公开的操作设备100布置在被成形为沿垂直长度(Z轴方向)延伸的透镜300的前端处，并且与装置对应，该装置用于借助光学反射器121将对象的光路改变(反射、折射等)为朝向透镜300流动。

如图2所示，本公开的操作设备100可以被构造为由光学反射器121折射光路，以允许光朝向透镜300流动。由此，透镜300可以不安装在便携式终端的厚度方向上，而是可以安装在便携式终端的长度方向上，由此，不增加便携式终端的厚度，以为了便携式终端的小且苗条的设计优化。

基于图2所示的示例，本公开的光学反射器121安装在朝向光在操作设备100处进入到其中的、箱110的开口的侧处，即，在朝向Y轴方向上的前部的侧处。

在图2中，来自外部的光的路径是Z1，并且通过由光学反射器121折射或反射光Z1形成的、被引入到透镜300中的光的路径是Z。在以下描述中，Z轴被称为光轴或光轴方向。与光轴垂直的一个轴线被称为Y轴，并且与光轴和Y轴这两者垂直的轴线被称为X轴。

用于改变光路的光学反射器121可以是镜或棱镜或其组合，并且可以使用可以反射或改变从外部到光轴方向入射的光的路径的各种构件来实施。镜或棱镜优选地由玻璃材料制成，以提高光学性能。

而且，虽然在附图中未示出，但将光信号转换成电信号的、诸如CCD或CMOS的拍照装置可以基于光轴方向设置在透镜300下方，并且还可以一起设置用于阻止或通过特定带的光信号的滤光器。

如下面描述的，在本公开中，透镜不沿与光轴Z垂直的两个方向(即，Y轴方向(第一方向)和X轴方向(第二方向)移动，但位于透镜300前端处以改变光路的光学反射器121沿Y轴方向(第一方向)和X轴方向(第二方向)旋转，以实施OIS。

在本公开中，Y轴方向被称为第一方向，并且X轴方向被称为第二方向。然而，这些术语仅相对于彼此区分，并且还可以的是X轴方向是第一方向且Y轴方向是第二方向。即，在本公开的描述中，第一方向可以是X轴方向和Y轴方向中的一个，并且第二方向可以是X轴方向和Y轴方向中除了第一方向之外的方向。

本公开的第一载体130容纳在壳体140中，以沿Y轴方向(第一方向)旋转。如果第一载体130是旋转的移动体，则壳体140对应于固定体。

同时，本公开的第二载体120容纳在第一载体130中，并且被构造为基于第一载体130沿X轴方向(第二方向)旋转。在这点上，第一载体130相对于旋转的第二载体120对应于固定体。

如果第一载体130基于Y轴方向(与包括Y轴和Z轴的平面对应的方向)旋转，则因为第二载体120容纳在第一载体130中，所以第二载体120也随同第一载体130一起旋转。

在该状态下，如果OIS操作沿X轴方向(与包括X轴和Y轴的平面对应的方向)执行，则第二载体120相对于第一载体130沿X轴方向旋转。即，如果第一载体130旋转，则第二载体120一起旋转，但虽然第二载体120旋转，第一载体130却不由于第二载体120的旋转而旋转。

因为本公开的光学反射器121被设置到第二载体120，所以如果由上述机制沿Y轴方向执行OIS操作，则第一载体130和第二载体120旋转，由此，被设置到第二载体120的光学反射器121也基于Y轴方向旋转，以校正Y轴方向上的手抖。

而且，如果OIS操作沿X轴方向执行，则仅第二载体120基于第一载体130旋转，由此，被设置到第二载体120的光学反射器121基于X轴方向旋转，以校正X轴方向上的手抖。

如图2和图3所示，由FPCB等制成的电路板50位于壳体140的后表面上(基于Y轴方向)。电路板50包括：第三驱动线圈55，该第三驱动线圈用于驱动第一载体130；第一驱动线圈51和/或第二驱动线圈52，该驱动线圈用于驱动第二载体120；以及多个霍尔传感器160，该多个霍尔传感器用于检测第一载体130和第二载体120的位置，并且操作驱动器(位置控制单元)160安装到电路板。

如果适当大小和方向的功率被施加于被设置到电路板50的第三驱动线圈55，则在被设置到第一载体130的第三磁体155与第三驱动线圈55之间生成磁力，并且具有磁体155的第一载体130由所生成的磁力旋转。

在第一载体130与壳体40之间设置多个第二球170-2。第一载体130以由于第二球170-2的移动、滚动以及点接触而最小化的摩擦力基于壳体40旋转，从而允许第一载体130更平滑地旋转，降低噪声，使驱动力最小化，提高驱动精度等。

为了将壳体140与第一载体130之间的分开维持为尽可能适当的距离并更有效地引导第一载体130的旋转，如图4所示，优选的是在壳体140与第一载体130中的至少一者中形成第二球170-2，以便将其部分容纳在具有滚圆形状的导轨111、121中。

另外，被设置到壳体140的本公开的第二轭57被布置为面向设置在第一载体130处的第三磁体155，其间插入第二球170-2。

第二轭57生成对设置在第一载体130处的第三磁体155的引力，使得具有第三磁体155的第一载体140不与壳体140分离，并且不仅允许有效维持第一载体130与第二球170-2之间的点接触，还允许有效维持壳体140与第二球170-2之间的点接触。

如图3所示，本公开的第二载体120具有第一磁体150-1和/或第二磁体150-2，并且壳体140具有分别被设置为面向磁体的第一驱动线圈51和/或第二驱动线圈52。

如上所述，本公开的第一霍尔传感器160-1和第二霍尔传感器160-2输出与第一磁体150-1和第二磁体150-2的磁力大小(对应于到位置的距离)对应的信号，以精确检测光学反射器121目前的正确位置。

用于感测霍尔传感器160-1和160-2的磁力的第一磁体150-1和/或第二磁体150-2可以是驱动磁体，这些驱动磁体接收来自第一驱动线圈51和/或第二驱动线圈52的磁力，并且在一些实施方式中，第一磁体150-1和/或第二磁体150-2可以是另外设置到第二载体120的感测磁体。

如果第一霍尔传感器160-1和第二霍尔传感器160-2输出与第一磁体150-1和第二磁体150-2的位置对应的信号，则本公开的位置控制单元160执行反馈控制，使得向第一驱动线圈51和第二驱动线圈52施加具有与信号大小功率对应的方向和大小的功率，以使第二载体120沿与手抖对应的反向旋转，从而校正X轴方向上的手抖。

如图4等所示，多个第一球170-1设置在第一载体130与第二载体120之间，以部分地容纳在具有滚圆形状的导轨122、132中。

如图4所示，在第一载体130等处设置的轭131被布置为面向设置在第二载体120处的第一磁体150-1和/或第二磁体150-2，其间插入第一球170-1，并且轭131生成对磁体150-1、150-2的引力，使得第二载体120不与第一载体130分离，而且不仅允许有效维持第一载体130与第一球170-1之间的点接触，还有效维持第二载体120与第一球170-1之间的点接触。

图5是示出了根据本公开的操作设备100的详细构造的剖面图。如图5所示，本公开的操作设备100被构造为使得光学反射器121由于第一载体130的旋转而基于Y轴方向旋转，而且光学反射器121由于第二载体120的旋转而基于X轴方向旋转。

图5对应于示出了基于X轴方向旋转的第二载体120的详细结构的图。如果位置控制单元160控制用于校正手抖的具有合适大小和方向的功率施加于第一驱动线圈51和第二驱动线圈52，则第二载体120如由图5中的中间箭头指示的旋转，从而校正手抖等。

如图5所示，本公开的第一磁体150-1设置在第二载体120处，并且第二磁体150-2可以设置在第二载体120处，但设置在除了第一磁体150-1的位置之外的位置处。

第一霍尔传感器160-1设置在面向第一磁体150-1的位置处，并且输出作为与第一磁体150-1的位置对应的信号的第一信号。第二霍尔传感器160-2设置在面向第二磁体150-2的位置处，并且输出作为与第二磁体150-2的位置对应的信号的第二信号。

如果第一和第二磁体150-1、150-2如上所述的设置在不同位置处，则在第二载体120移动时，第一磁体150-1和第二磁体150-2沿不同移动路径或不同旋转角度移动，由此，第一和第二霍尔传感器160-1、160-2输出不同信号。

虽然第一磁体150-1和第二磁体150-2可以是物理区分的多个磁体，但磁体150-1和第二磁体150-2还可以是单个磁体，因为即使在霍尔传感器160基于单个磁体而位于不同位置处时，也获得如上所述的相同结果。

如关于传统技术描述的，如果霍尔传感器被构造为感测以双极形式磁化的磁体的磁力，则霍尔传感器感测从N极和S极进入和离开的所有方向的磁力，由此在第二载体120处设置的磁体150的磁力由于第一载体130的旋转而三维地变化，从而更大幅地生成信号干扰。

由于该原因，在本公开中，为了有效解决上述问题，使用在面向霍尔传感器160的表面处具有单极(而不是双极)的磁体。如果单极磁体被设置为面向霍尔传感器160，则霍尔传感器160仅感测由单极生成的特定极性的磁力大小值，由此，显著降低由于三维位置变化引起的信号干扰。

如果多个霍尔传感器160-1、160-2中的每一个输出对应于与对应于该霍尔传感器的磁体150的位置相对应的信号，则本公开的位置控制单元160计算所述信号以生成位置信号，该位置信号是与第二载体120的当前位置有关的信号。

如果霍尔传感器160被构造为感测单极磁体的磁力，则与感测双极磁体的磁力的情况相比，可能使感测区域变窄。

然而，如果如在本公开中执行简单计算来增强或突出所有霍尔传感器160的信号特性，则可以扩展感测区域并增大所感测信号大小，从而克服感测区域变窄的缺点。

在这点上，优选的是如图5的示例所示，第二磁体150-2在具有与第一磁体150-1的移动位移相反的移动位移的位置处设置到第二载体120。

在这种情况下，因为霍尔传感器160-1、160-2输出具有彼此相反的特性的时间序列信号，所以在计算这些信号时，可以如稍后描述的进一步增加所感测大小等。

如图5所示，如果第二载体120沿顺时针方向旋转，则因为第一磁体150-1和第二磁体150-2这两者安装到第二载体120，所以第二磁体150-2随着第二载体120的旋转沿顺时针方向旋转。

如果第一载体130沿顺时针方向旋转，则第一磁体150-1沿更靠近第一霍尔传感器160-1的方向移动，并且第二磁体150-2与第一磁体150-1相反、沿远离第二霍尔传感器160-2的方向移动。

即，如果第一载体130沿一个方向旋转，则第一霍尔传感器160-1和第二霍尔传感器160-2中的任意一个具有增大信号值的特性，并且另一个具有降低信号值的特性。

进一步地，如果第一和第二磁体150-1、150-2以及第一和第二霍尔传感器160-1、160-2以互相对称关系定位，则霍尔传感器信号可以彼此成比例地增大或减小。

本公开使用上述互相关系来计算霍尔传感器的信号，并且将所计算的结果用于光学反射器121的驱动控制中。通过这样做，可以生成大小对于光学反射器121的各X轴方向位置足够且足以准确感测其方向性的霍尔传感器信号。

图6和图7是示出了多个霍尔传感器的输出信号以及用于计算输出信号的本公开的实施方式的图。图6示出了第一磁体150-1面向第一霍尔传感器160-1的极与第二磁体150-2面向第二霍尔传感器160-2的极(N)相同的情况。

如果第二载体120基于第二载体120的参考位置(默认)沿顺时针方向或逆时针方向旋转，则作为第一霍尔传感器160-1的输出值的第一信号f(a)和作为第二霍尔传感器160-2的输出值的第二信号f(b)进入图6的(b)的形式。因为霍尔传感器的输出信号和磁体与霍尔传感器之间的距离具有线性关系，所以第一信号和第二信号彼此成反比。

由此，如果对第一信号f(a)和第二信号f(b)执行减法，则所感测的大小如图6的(c)所示的从“b-a”加强到“2b”，使得可以更清楚地感测第二载体120的旋转。

另外，如果将减法用于第一信号f(a)和第二信号f(b)，则可以如图6的(c)中生成包括正负数区域这两者的信号系统的位置信号，这也允许准确感测第二载体120的旋转方向。

随着第一磁体150-1和第二磁体150-2的旋转位移变大，由霍尔传感器160-1、160-2输出的信号更大幅地变化。由此，为了进一步提高由霍尔传感器160-1、160-2感测的信号的分辨率，第一磁体150-1和第二磁体150-2优选地在偏离第二载体120的中心的位置处设置到第二载体120。

另外，为了进一步提高由霍尔传感器检测的信号的分辨率，如图6的(a)和图7的(a)所示，第一霍尔传感器160-1和第二霍尔传感器160-2更优选地设置在从第一磁体150-1和第二磁体150-2的中心偏移(D)的位置处。

图7示出了第一磁体150-1面向第一霍尔传感器160-1的极与第二磁体150-2面向第二霍尔传感器160-2的极相反的情况。

在这种情况下，如图7的(b)所示，第一信号f(a)具有正值，并且第二信号f(b)具有负值。由此，如果对第一信号f(a)和第二信号f(b)应用加法，则所感测的大小可以从“b-a”扩展到“2b”，并且如图7的(c)所示，可以生成包括正负数区域这两者的信号系统的位置信号。

图8是示出了根据本公开的另一个实施方式的位置控制设备200的详细构造的框图，并且图9是用于例示根据本公开的、在位置控制设备200处执行的用于控制光学反射器的位置的方法的过程的流程图。

如果上述本公开的实施方式是与驱动光学反射器121的旋转的照相机致动器有关的实施方式，则下面描述的本公开的位置控制设备200是安装到照相机制动器的装置或模块，该装置或模块对应于上述操作驱动器。

如图8所示的本公开的位置控制设备200对应于如上所述的、根据本公开的操作设备100的位置控制单元160。另外，虽然图8描绘了本公开的位置控制设备200独立于霍尔传感器160，但如果位置控制设备200和霍尔传感器160被如上所述的实施为一个芯片或模块，则本公开的位置控制设备200可以包括霍尔传感器160。

在详细说明本公开之前，应理解，如图8描绘的根据本公开的位置控制设备200的部件不被物理地区分而使被逻辑地区分。

换言之，各部件对应于用于实施本公开的技术特征的逻辑部件，由此，虽然集成或划分任意部件，但只要实现本公开的逻辑部件的功能，它就应被解释为落在本公开的范围内。而且，具有相同或类似功能的任意部件应被解释为落在本公开的范围内，而不管它们的术语是否相同。

如图8所示，本公开的位置控制设备200可以包括输入单元210、信号生成单元220、DB单元230以及驱动控制单元240。

如上所述，输入单元210对应于用于从第一霍尔传感器160-1和第二霍尔传感器160-2接收信号(S910)的接口。

如图所示，在实施方式中，本公开的输入单元210可以被构造为从多个霍尔传感器160-n(例如，三个或更多个霍尔传感器)接收信号(S910)，并且在这种情况下，本公开的位置控制单元160可以被构造为使用多个信号的全部或所选信号的组合生成位置信号。

如果从输入单元210输入第一信号和第二信号(S910)，则本公开的信号生成单元220计算第一信号和第二信号，以生成作为与第二载体120的当前位置有关的信号的位置信号(S950)。

本公开的DB单元230可以存储诸如查找表的DB信息，在该DB信息中，与传输到驱动线圈51、52的功率的大小和方向有关的控制值信息与基于霍尔传感器和驱动线圈51、52的规格信息从霍尔传感器输出的电信号值(代码值)相关(S900)。

如果在信号生成单元220中生成位置信号，则本公开的驱动控制单元240访问并读取在DB单元230中存储的信息，并且选择与位置信号对应的控制值信息(S960)。

如果如上所述的选择控制值信息，则本公开的驱动控制单元240控制具有与控制值信息对应的大小和方向的功率以施加于对应的驱动线圈51、52，从而由光学反射器121执行OIS操作(S970)。

如上所述，在本公开中，如果第一磁体150-1和第二磁体150-2在面向第一霍尔传感器160-1和第二霍尔传感器160-2的表面处具有相同极，则信号生成单元220通过对第一信号和第二信号进行减法来生成位置信号(S930)。

另外，在实施方式中，如果第一磁体150-1和第二磁体150-2在面向第一霍尔传感器160-1和第二霍尔传感器160-2的表面处具有不同极，则本公开的信号生成单元220通过对第一信号和第二信号进行加法来生成位置信号(S940)。

已经详细描述了本公开。然而，应理解，因为本公开范围内的各种变更和修改将从该详细描述对本领域技术人员变得清楚，所以详细描述和具体示例虽然指示本公开的优选实施方式，但仅以例示的方式给出。

在该说明书的以上描述中，诸如“第一”、“第二”、“上”以及“下”的术语仅是用于从彼此相对识别部件的概念性术语，由此，它们不应被解释为用于指示特定顺序、优先权等的术语。

为了强调或高亮本公开的技术内容，可以以稍微夸大的形式来示出用于例示本公开及其实施方式的附图，但应理解，本领域技术人员考虑到上述描述和附图的例示可以在不偏离本发明的范围的情况下进行各种修改。

Claims (12)

1.一种用于操作光学反射器的设备，该设备包括：

第一载体，所述第一载体被构造为基于与光轴垂直的第一方向进行旋转；

第二载体，所述第二载体具有用于朝向透镜反射光的光学反射器，并且所述第二载体被容纳在所述第一载体中，以相对于所述第一载体、基于与所述光轴和所述第一方向这两者垂直的第二方向旋转；

多个磁体，所述多个磁体在不同位置处设置到所述第二载体；

多个霍尔传感器，所述多个霍尔传感器被构造为输出分别与所述多个磁体的位置对应的信号；以及

位置控制单元，该位置控制单元被构造为计算从所述多个霍尔传感器输入的所述信号，以生成作为与所述第二载体的当前位置有关的信号的位置信号。

2.根据权利要求1所述的用于操作光学反射器的设备，

其中，所述多个磁体包括：

第一磁体，该第一磁体被设置到所述第二载体；和

第二磁体，该第二磁体在当所述第二载体旋转时具有与所述第一磁体的移动位移相反的移动位移的位置处设置到所述第二载体，

其中，所述多个霍尔传感器包括：

第一霍尔传感器，所述第一霍尔传感器被构造为输出与所述第一磁体的所述位置对应的第一信号；和

第二霍尔传感器，所述第二霍尔传感器被构造为输出与所述第二磁体的所述位置对应的第二信号。

3.根据权利要求1所述的用于操作光学反射器的设备，

其中，所述磁体在面向所述多个霍尔传感器的表面处具有单极。

4.根据权利要求2所述的用于操作光学反射器的设备，

其中，所述第一磁体和第二磁体在面向所述第一霍尔传感器和第二霍尔传感器的表面处具有相同极，并且

其中，所述位置控制单元通过对所述第一信号和第二信号进行减法来生成所述位置信号。

5.根据权利要求2所述的用于操作光学反射器的设备，

其中，所述第一磁体和第二磁体在面向所述第一霍尔传感器和第二霍尔传感器的表面处具有不同极，并且

其中，所述位置控制单元通过对所述第一信号和第二信号进行加法来生成所述位置信号。

6.根据权利要求2所述的用于操作光学反射器的设备，

其中，所述第一霍尔传感器和第二霍尔传感器分别在具有较大旋转位移的位置处设置到所述第一磁体和第二磁体。

7.一种用于控制光学反射器的位置的设备，该设备包括：

第一载体，所述第一载体被构造为基于与光轴垂直的第一方向旋转；

第二载体，所述第二载体具有用于朝向透镜反射光的光学反射器，并且所述第二载体被容纳在所述第一载体中，以相对于所述第一载体、基于与所述光轴和所述第一方向这两者垂直的第二方向旋转；

第一磁体和第二磁体，所述第一磁体和第二磁体在不同位置处设置到所述第二载体；以及

第一霍尔传感器和第二霍尔传感器，所述第一霍尔传感器和第二霍尔传感器被构造为输出分别与所述第一磁体和第二磁体的所述位置对应的信号，

其中，所述设备还包括：

输入单元，所述输入单元被构造为从所述第一霍尔传感器和第二霍尔传感器接收信号；和

信号生成单元，所述信号生成单元被构造为计算从所述第一霍尔传感器和第二霍尔传感器输入的所述信号，以生成作为与所述第二载体的当前位置有关的信号的位置信号。

8.根据权利要求7所述的用于控制光学反射器的位置的设备，所述设备还包括：

驱动控制单元，该驱动控制单元被构造为控制具有与所生成的位置信号对应的大小和方向的功率以施加于使所述第二载体旋转的驱动线圈。

9.根据权利要求7所述的用于控制光学反射器的位置的设备，

其中，当所述第一磁体和第二磁体在面向所述第一霍尔传感器和第二霍尔传感器的表面处具有相同极时，所述信号生成单元通过对所述第一信号和第二信号进行减法来生成所述位置信号。

10.根据权利要求7所述的用于控制光学反射器的位置的设备，

其中，当所述第一磁体和第二磁体在面向所述第一霍尔传感器和第二霍尔传感器的表面处具有不同极时，所述信号生成单元通过对所述第一信号和第二信号进行加法来生成所述位置信号。

11.根据权利要求7所述的用于控制光学反射器的位置的设备，

其中，所述第二磁体在当所述第二载体旋转时具有与所述第一磁体的移动位移相反的移动位移的位置处设置到所述第二载体。

12.一种用于控制光学反射器的位置的方法，该方法包括以下步骤：

信号检测步骤，该信号检测步骤从多个霍尔传感器检测分别与多个磁体的位置对应的信号，所述多个磁体在基于载体彼此相对的表面处设置到所述载体，该载体被设置到透镜的前端并且具有用于朝向所述透镜反射光的光学反射器；

位置信号生成步骤，该位置信号生成步骤通过以下方式生成所述载体的位置信号：当所述多个磁体在分别面向所述多个霍尔传感器的表面处具有相同极时对所述信号进行减法，并且当所述多个磁体在分别面向所述多个霍尔传感器的表面处具有不同极时对所述信号进行加法；以及

位置控制步骤，该位置控制步骤通过使用所述位置信号来控制所述载体的位置。

Images