CN114460787A - 无倾斜的光学图像稳定（ois）电路、ois设备和相机模块 - Google Patents

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Abstract

公开了一种无倾斜的OIS电路、无倾斜的OIS设备和相机模块。根据一个实施例的无倾斜的OIS电路包括：第一信号处理单元，基于第一方向‑第一感测信号和第一方向‑第二感测信号生成第一方向‑位置检测信号和倾斜检测信号；控制单元，分别基于第一方向‑位置检测信号、倾斜检测信号和第二方向感测信号，生成第一方向位置控制信号、倾斜控制信号和第二方向位置控制信号；第二信号处理单元，基于第一方向位置控制信号和倾斜控制信号生成第一方向‑第一位置控制信号和第一方向‑第二位置控制信号；和驱动单元，分别基于第一方向‑第一位置控制信号、第一方向‑第二位置控制信号和第二方向位置控制信号，生成第一方向‑第一驱动信号、第一方向‑第二驱动信号和第二方向驱动信号。

Description

无倾斜的光学图像稳定(OIS)电路、OIS设备和相机模块
相关申请的交叉引用。
本申请要求于2020年11月9日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2020-0148661的优先权，出于所有目的将其全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及无倾斜的光学图像稳定(OIS)电路和无倾斜的OIS设备。
背景技术
通常，应用于诸如智能电话等的电子设备的相机模块越来越需要在分辨率、光学图像稳定(OIS)功能、自动聚焦(AF)功能等方面具有高性能，并且还需要其小型化。
此外，随着电子设备的小型化，相机模块的基板中的部件逐渐变得更加集成，因此，需要防止基板中的部件之间的磁场干扰。
例如，具有OIS控制功能的传统相机模块可以包括具有两层球引导件的结构，包括用于X轴运动的球引导件和用于Y轴运动的球引导件。由于这种双层球引导件结构在减小厚度(减薄)方面可能是不利的，因此可能需要移除球引导件并允许透镜模块在X轴和Y轴上自由移动以用于减薄。
然而，如果允许透镜模块在没有球引导件的情况下自由移动，则可能存在透镜模块可能发生倾斜的缺点。因此，在传统相机模块的结构中，难以检测倾斜和控制倾斜。
因此，在为了减薄采用将双层球引导件结构改变为单层球引导件结构的结构的相机模块中，需要一种用于控制可能发生的倾斜的技术。
上述信息仅作为背景信息来呈现，以帮助理解本公开。关于上述任何信息是否可以用为关于本公开的现有技术，没有作出任何确定，并且没有作出断言。
发明内容
提供本概述旨在以简化形式介绍构思的选择，其中，对于构思在以下具体描述中进行进一步描述。本概述并不旨在指出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护主题的范围。
在一个一般方面，一种无倾斜的光学图像稳定(OIS)电路包括：第一信号处理单元，其基于来自设置在相机模块的壳体上的第一方向-第一位置检测传感器的第一方向-第一感测信号和来自设置在壳体上的第一方向-第二位置检测传感器的第一方向-第二感测信号生成第一方向-位置检测信号，并且基于第一方向-第一感测信号和第一方向-第二感测信号生成倾斜检测信号；控制单元，分别基于第一方向-位置检测信号、倾斜检测信号和来自设置在壳体上的第二方向-位置检测传感器的第二方向感测信号，生成第一方向位置控制信号、倾斜控制信号和第二方向位置控制信号；第二信号处理单元，基于第一方向位置控制信号和倾斜控制信号生成第一方向-第一位置控制信号和第一方向-第二位置控制信号；以及驱动单元，分别基于第一方向-第一位置控制信号、第一方向-第二位置控制信号和第二方向位置控制信号，生成第一方向-第一驱动信号、第一方向-第二驱动信号和第二方向驱动信号。
第一信号处理单元可以包括：第一运算单元，对第一方向-第一感测信号和第一方向-第二感测信号执行均值计算，以生成第一方向-位置检测信号；以及第二运算单元，从第一方向-第一感测信号中减去第一方向-第二感测信号，以生成倾斜检测信号。
控制单元可以包括通过对第一方向-位置检测信号的PID控制生成第一方向位置控制信号的第一方向PID控制器，通过对倾斜检测信号的PID控制生成倾斜控制信号的倾斜PID控制器，以及通过对第二方向感测信号的PID控制生成第二方向位置控制信号的第二方向PID控制器。
第二信号处理单元可以包括：第三运算单元，将第一方向位置控制信号和倾斜控制信号相加以生成第一方向-第一位置控制信号；以及第四运算单元，从第一方向位置控制信号中减去倾斜控制信号以生成第一方向-第二位置控制信号。
驱动单元可以包括基于第一方向-第一位置控制信号生成第一方向-第一驱动信号的第一方向-第一驱动器，基于第一方向-第二位置控制信号生成第一方向-第二驱动信号的第一方向-第二驱动器，以及基于第二方向位置控制信号生成第二方向驱动信号的第二方向驱动器。
无倾斜的OIS电路还可以包括倾斜校正单元，该倾斜校正单元被配置为执行对从控制单元输入的第一方向位置控制信号的第一校正和第二校正并将其输出到第三运算单元和第四运算单元，以及执行对从控制单元输入的倾斜控制信号的第三校正和第四校正并将其输出到第三运算单元和第四运算单元。
倾斜校正单元可以包括：第一校正器，执行对第一方向位置控制信号的第一校正并将其输出到第二信号处理单元；第二校正器，执行对第一方向位置控制信号的第二校正并将其输出到第二信号处理单元；第三校正器，执行对倾斜控制信号的第三校正并将其输出到第二信号处理单元；以及第四校正器，执行对倾斜控制信号的第四校正并将其输出到第二信号处理单元。
第二信号处理单元的第三运算单元可以将由第一校正器校正后的第一校正控制信号和由第三校正器校正后的第三校正控制信号相加，以生成第一方向-第一位置控制信号，并且第二信号处理单元的第四运算单元可以从由第二校正器校正后的第二校正控制信号中减去由第四校正器校正后的第四校正控制信号，以生成第一方向-第二位置控制信号。
相机模块可以包括设置在壳体中的镜筒以及无倾斜的OIS电路，其中，镜筒可以被配置为响应于第一方向-第一驱动信号、第一方向-第二驱动信号和第二方向驱动信号而被驱动。
在另一个一般方面，一种无倾斜的光学图像稳定(OIS)设备包括：第一驱动线圈和第二驱动线圈，第一驱动线圈和第二驱动线圈与设置在镜筒上的第一方向检测目标相对，并且彼此相邻地设置在与镜筒间隔开的壳体上；第一方向-第一位置检测传感器，设置在壳体上并且检测第一方向检测目标的位置；第一方向-第二位置检测传感器，设置在壳体上并且检测第一方向检测目标的位置；第三驱动线圈，设置在壳体上，与设置在镜筒上的第二方向检测目标相对；第二方向-位置检测传感器，设置在壳体上并检测第二方向检测目标的位置；第一信号处理单元，基于来自第一方向-第一位置检测传感器的第一方向-第一感测信号和来自第一方向-第二位置检测传感器的第一方向-第二感测信号生成第一方向-位置检测信号，并且基于第一方向-第一感测信号和第一方向-第二感测信号生成倾斜检测信号；控制单元，分别基于第一方向-位置检测信号、倾斜检测信号和来自第二方向-位置检测传感器的第二方向感测信号，生成第一方向位置控制信号、倾斜控制信号和第二方向位置控制信号；第二信号处理单元，基于第一方向位置控制信号和倾斜控制信号生成第一方向-第一位置控制信号和第一方向-第二位置控制信号；和驱动单元，分别基于第一方向-第一位置控制信号、第一方向-第二位置控制信号和第二方向位置控制信号，生成第一方向-第一驱动信号、第一方向-第二驱动信号和第二方向驱动信号。
相机模块可以包括无倾斜的OIS设备，其中，镜筒可以被配置为响应于第一方向-第一驱动信号、第一方向-第二驱动信号和第二方向驱动信号而被垂直于镜筒的光轴驱动。
根据以下详细描述、附图和权利要求书，其它特征和方面将是显而易见的。
附图说明
图1是应用了根据本公开的示例性实施例的光学图像稳定(OIS)设备的相机模块的视图。
图2是根据本公开的示例性实施例的OIS设备的视图。
图3是根据本公开的示例性实施例的用于严重倾斜校正的倾斜校正单元的视图。
图4是根据本公开的示例性实施例的第一信号处理单元的配置图。
图5是根据本公开的示例性实施例的第二信号处理单元的配置图。
图6是图3的倾斜校正单元的配置图。
图7示出了根据本公开的示例性实施例的第一方向检测目标和第二方向检测目标。
图8示出了根据本公开的示例性实施例的第一方向检测目标和第二方向检测目标。
图9是示出第一方向距离-力灵敏度相关性的曲线图。
图10是示出根据本公开的示例性实施例的第一方向位置控制的视图。
图11是示出根据本公开的示例性实施例的第一方向倾斜控制的视图。
图12是示出根据本公开的示例性实施例的在严重倾斜期间的位置控制的视图。
图13是示出根据本公开的示例性实施例的在严重倾斜期间的倾斜控制的视图。
在整个附图和详细描述中，相同的参考标号表示相同的元件。附图可能并非等比例的，并且出于清楚性、说明性以及便利性，附图中元件的相对尺寸、比例和描绘可能会被夸大。
具体实施方式
在下文中，虽然将参考附图详细描述本公开的示例，但是应当注意，示例不限于此。
提供以下详细描述以帮助读者全面理解本文所述的方法、装置和/或系统。然而，在理解本公开之后，本文描述的方法、装置和/或系统的各种改变、修改和等同将是显而易见的。例如，本文描述的操作顺序仅仅是示例，并且不限于本文描述的示例，而是除了必须以一定顺序发生的操作之外，可以在理解本公开之后显而易见地改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可以省略对本领域公知的功能和结构的描述。
本文描述的特征可以以不同的形式体现，并且不应被解释为限于本文描述的示例。相反，本文描述的示例仅用于说明在理解了本公开之后将显而易见的用于实现本文所述的方法、装置和/或系统的许多可能方式中的一些。
在本文中，应注意，关于示例或实施方式使用术语“可”(例如，关于示例或实施方式可包括或实施的特征)意味着存在其中包括或实施了这种特征的至少一个示例或实施方式，而所有的示例和实施方式并不都限于此。
在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的元件描述为“位于”另一元件“上”、“连接至”或“联接至”另一元件时，其可以直接“位于”该另一元件“上”、直接“连接至”或直接“联接至”该另一元件，或者可存在插置于其间的一个或多个其它的元件。相反地，当元件描述为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接至”或“直接联接至”另一元件时，不能存在插置于其间的其它的元件。如在本文中使用的，元件的“部分”可包括整个元件或包括整个元件的小于整个元件的一部分。
如在本文中使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任一者以及任何两者或更多者的任何组合。类似地，“……中的至少一个”可包括所列相关项中的任意一个或任意两个或更多个的任意组合。
尽管本文中可使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或区段，但是这些构件、组件、区域、层或区段并不受限于这些术语。相反地，这些术语仅用于将一个构件、部件、区域、层或区段与另一个构件、部件、区域、层或区段区分开。因此，在不脱离各示例的教导的情况下，本文所描述的示例中所引用的第一构件、组件、区域、层或区段也可以被称作第二构件、组件、区域、层或区段。
为易于描述，可在本文中使用空间相对术语，诸如“上方”、“上部”、“下方”和“下部”等来描述图中所示的一个元件与另一元件的关系。除了附图中描绘的定向之外，这种空间相对术语还旨在包含装置在使用或操作中的不同定向。例如，如果附图中的装置被翻转，则描述为在相对于另一元件的“上方”或“上部”的元件则将处于相对于该另一元件的“下方”或“下部”。因此，根据装置的空间定向，术语“上方”包含上方和下方两种定向。装置可具有其它方式的定向(例如，旋转90度或处于其它定向)，并且本文中使用的空间相对术语应相应地进行解释。
本文中使用的术语仅用于描述各种示例，而不是用于限制本公开。冠词“一(a)”、“一个(an)”和“所述(the)”旨在还包括复数形式，除非上下文另外明确地指示。术语“包括”、“包含”和“具有”指定所述特征、数字、操作、构件、元件和/或其组合的存在，但不排除一个或多个其它特征、数字、操作、构件、元件和/或其组合的存在或添加。
由于制造技术和/或公差，附图中所示形状可发生变化。因此，本文所描述的示例并不限于附图中所示特定形状，而是包括在制造期间产生的形状的改变。
如在理解本公开之后将变得显而易见的那样，本文所描述的示例的特征可以以多种方式组合。另外，尽管本文所描述的示例具有多种配置，但是如在理解本公开之后将变得显而易见的那样，其它配置也是可能的。
本公开的一个方面是提供一种无倾斜的OIS电路和无倾斜的OIS设备，其包括在垂直于透镜的光轴的任一方向上进行驱动的两个驱动线圈以用于相机模块的倾斜控制，并且倾斜两个驱动线圈，以及在两个驱动线圈上分别执行倾斜控制和位置移动控制。
在下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施例，使得本领域技术人员可以容易地实现本公开。
图1是应用了根据本公开的示例性实施例的光学图像稳定(OIS)设备的相机模块的视图。
参照图1，包括在相机模块中的OIS设备20可包括镜筒13、壳体14、第一方向检测目标MY、第二方向检测目标MX、包括第一驱动线圈CY1和第二驱动线圈CY2的第一方向驱动线圈CY、第三驱动线圈CX、包括第一方向-第一位置检测传感器HY1和第一方向-第二位置检测传感器HY2的第一方向检测传感器HY、第二方向-位置检测传感器HX和OIS电路50。
透镜镜筒13可以设置成在壳体14内移动，可以包括多个透镜，可以在Z轴方向(光轴)上移动以用于AF，并且可以在垂直于光轴的Y轴和/或X轴方向上移动以用于OIS。壳体14可以与镜筒13间隔开，并且可以固定到相机模块。
第一方向检测目标MY可以设置在镜筒13的一侧。第二方向检测目标MX可以设置在镜筒13的另一侧。例如，第一方向检测目标MY和第二方向检测目标MX可以是磁体。
第一驱动线圈CY1和第二驱动线圈CY2可以彼此相邻地布置在与镜筒13间隔开的壳体14上，与设置在镜筒13上的第一方向检测目标MY相对。第三驱动线圈CX可以设置在壳体14上，与设置在镜筒13上的第二方向检测目标MX相对。
例如，第一驱动线圈CY1和第二驱动线圈CY2可以安装在第一基板16上，并且第一基板16可以设置在壳体14上。此外，第三驱动线圈CX可以安装在第二基板17上。
第一方向-第一位置检测传感器HY1可以设置在壳体14上，以检测第一方向检测目标MY的位置。第一方向-第二位置检测传感器HY2可以设置在壳体14上，以检测第一方向检测目标MY的位置。第二方向-位置检测传感器HX可以设置在壳体14上，以检测第二方向检测目标MX的位置。
例如，第一方向-第一位置检测传感器HY1可以设置在第一驱动线圈CY1上，第一方向-第二位置检测传感器HY2可以设置在第二驱动线圈CY2上，并且第二方向-位置检测传感器HX可以设置在第三驱动线圈CX上。
例如，第一方向-第一位置检测传感器HY1和第一方向-第二位置检测传感器HY2可以连接到OIS电路50，使得根据相应磁体的位置的检测值的方向是相同的。
OIS电路50可以基于来自第一方向-第一位置检测传感器HY1、第一方向-第二位置检测传感器HY2和第二方向-位置检测传感器HX的多个感测信号分别向第一驱动线圈CY1、第二驱动线圈CY2和第三驱动线圈CX输出相应的驱动信号。
在本说明书中，例如，如果镜筒13相对于多个透镜的光轴是Z方向，则垂直于光轴的方向可以被称为Y轴方向和X轴方向。此外，如果第一方向是Y轴方向，则第二方向可以被称为X轴方向。作为另一个例子，如果第一方向是X轴方向，则第二方向可以被称为Y轴方向。在本公开的描述中，为了便于解释，将第一方向称为Y轴方向，将第二方向称为X轴方向，但是本公开不限于此。
对于本公开的每一幅附图，可省略对相同的附图标记和具有相同功能的部件的不必要的重复描述，而可描述每一幅附图的可能差异。
图2是根据本公开的示例性实施例的OIS设备的视图。
参照图2，如上所述，OIS设备20可以包括第一方向-第一位置检测传感器HY1、第一方向-第二位置检测传感器HY2、第二方向-位置检测传感器HX、第一驱动线圈CY1、第二驱动线圈CY2、第三驱动线圈CX和OIS电路50。
OIS电路50可以包括第一信号处理单元100、控制单元300、第二信号处理单元500和驱动单元700。
第一信号处理单元100可以基于来自设置在壳体14上的第一方向-第一位置检测传感器HY1的第一方向-第一感测信号SY1和来自设置在壳体14上的第一方向-第二位置检测传感器HY2的第一方向-第二感测信号SY2生成第一方向-位置检测信号SYdet和倾斜检测信号STdet。
控制单元300可以基于第一方向-位置检测信号SYdet、倾斜检测信号STdet和来自设置在壳体14上的第二方向-位置检测传感器HX的第二方向感测信号SX生成第一方向位置控制信号SC_Y、倾斜控制信号SC_T和第二方向位置控制信号SC_X。
第二信号处理单元500可以基于第一方向位置控制信号SC_Y和倾斜控制信号SC_T生成第一方向-第一位置控制信号SC_OY1和第一方向-第二位置控制信号SC_OY2。
驱动单元700可以分别基于第一方向-第一位置控制信号SC_OY1、第一方向-第二位置控制信号SC_OY2和第二方向位置控制信号SC_X生成第一方向-第一驱动信号Sd_Y1、第一方向-第二驱动信号Sd_Y2和第二方向驱动信号Sd_X。
图3是根据本公开的示例性实施例的用于严重倾斜校正的倾斜校正单元的视图。
参考图3，例如，OIS电路50可以包括倾斜校正单元400。
倾斜校正单元400可以对从控制单元300输入的第一方向位置控制信号SC_Y执行第一校正和第二校正并将其结果输出到第三运算单元510和第四运算单元520，并且可以对从控制单元300输入的倾斜控制信号SC_T执行第三校正和第四校正并将其结果输出到第三运算单元510和第四运算单元520。
图4是根据本公开的示例性实施例的第一信号处理单元的配置图。
参照图2和图4，例如，第一信号处理单元100可以包括第一运算单元110和第二运算单元120。
第一运算单元110可以对第一方向-第一感测信号SY1和第一方向-第二感测信号SY2执行均值计算，以生成第一方向-位置检测信号SYdet。
第二运算单元120可以从第一方向-第一感测信号SY1中减去第一方向-第二感测信号SY2，以产生倾斜检测信号STdet。
参照图2至图4，控制单元300可以包括第一方向比例-积分-微分(PID)控制器310、倾斜PID控制器320和第二方向PID控制器330。
第一方向PID控制器310可以通过对第一方向-位置检测信号SYdet的PID控制来生成第一方向位置控制信号SC_Y。
倾斜PID控制器320可以通过对倾斜检测信号STdet的PID控制来生成倾斜控制信号SC_T。
第二方向PID控制器330可以通过对第二方向感测信号SX的PID控制来生成第二方向位置控制信号SC_X。
通常，在PID控制器中，可以设置用于PID控制的PID系数。例如，第一方向PID控制器310和倾斜PID控制器320可以应用不同的PID系数来进行位置移动和倾斜控制。例如，目标值变化的第一方向PID控制器310可以针对建立时间被优化，并且倾斜PID控制器320可以具有固定的目标值以应用针对就地控制而优化的PID系数。
图5是根据本公开的示例性实施例的第二信号处理单元的配置图。
参照图2和图5，第二信号处理单元500可以包括第三运算单元510和第四运算单元520。
第三运算单元510可以将第一方向位置控制信号SC_Y和倾斜控制信号SC_T相加，以生成第一方向-第一位置控制信号SC_OY1。例如，第三运算单元510可以包括加法器。
第四运算单元520可以从第一方向位置控制信号SC_Y中减去倾斜控制信号SC_T，以生成第一方向-第二位置控制信号SC_OY2。例如，第四运算单元520可以包括减法器。
参照图2，驱动单元700可以包括第一方向-第一驱动器711、第一方向-第二驱动器712和第二方向驱动器720。
第一方向-第一驱动器711可以基于第一方向-第一位置控制信号SC_OY1生成第一方向-第一驱动信号Sd_Y1。
第一方向-第二驱动器712可以基于第一方向-第二位置控制信号SC_OY2生成第一方向-第二驱动信号Sd_Y2。
第二方向驱动器720可以基于第二方向位置控制信号SC_X生成第二方向驱动信号Sd_X。
图6是图3的倾斜校正单元的配置图。
参照图6，倾斜校正器400可以包括第一校正器410、第二校正器420、第三校正器430和第四校正器440。
第一校正器410可以执行对第一方向位置控制信号SC_Y的第一校正并将其结果输出到第二信号处理单元500。例如，第一校正器410可以通过将第一方向位置控制信号SC_Y乘以第一校正因子A来校正第一方向位置控制信号SC_Y。
第二校正器420可以执行对第一方向位置控制信号SC_Y的第二校正并将其结果输出到第二信号处理单元500。例如，第二校正器420可以通过将第一方向位置控制信号SC_Y乘以第二校正因子B来校正第一方向位置控制信号SC_Y。
第三校正器430可以执行对倾斜控制信号SC_T的第三校正并将其结果输出到第二信号处理单元500。例如，第三校正器430可以通过将倾斜控制信号SC_T乘以第三校正因子C来校正倾斜控制信号SC_T。
第四校正器440可以执行对倾斜控制信号SC_T的第四校正并将其结果输出到第二信号处理单元500。例如，第四校正器440可以通过将倾斜控制信号SC_T乘以第四校正因子D来校正倾斜控制信号SC_T。
此外，参考图2、图3、图5和图6，第二信号处理单元500的第三运算单元510可以将由第一校正器410校正后的第一校正控制信号SC_CY1和由第三校正器430校正后的第三校正控制信号SC_CT1相加，以生成第一方向-第一位置控制信号SC_OY1。
第二信号处理单元500的第四运算单元520可以从由第二校正器420校正后的第二校正控制信号SC_CY2中减去由第四校正器440校正后的第四校正控制信号SC_CT2，以生成第一方向-第二位置控制信号SC_OY2。
图7示出了根据本公开的示例性实施例的第一方向检测目标和第二方向检测目标。
参照图7，第一方向检测目标MY和第二方向检测目标MX可以分别是金属或磁体，但不限于此。
例如，第一方向检测目标MY可以包括分别与第一驱动线圈CY1和第二驱动线圈CY2相对的两个极化磁体MY1和MY2。两个极化磁体MY1和MY2可以具有不同的极化方向。在如上所述使用两个极化磁体MY1和MY2时，可以形成相对较小的磁场，从而与相对较大的磁场相比相对减小了外围影响。
例如，第二方向检测目标MX可以是极化磁体。
当第二方向检测目标MX包括一个极化磁体时，可以由一个极化磁体形成大磁场MF1。在这种情况下，大磁场MF1可能不利地影响周围环境。
在这种情况下，根据法拉第定律，可以形成从N极到S极的漏磁通。由于单个极化磁体可以具有相对较长的漏磁通，因此可以形成相对较大的磁场。
图8示出了根据本公开的示例性实施例的第一方向检测目标和第二方向检测目标。
参考图8，例如，第三驱动线圈CX可以包括两个驱动线圈CX1和CX2。第二方向-位置检测传感器可以包括分别设置在两个驱动线圈CX1和CX2上的两个第二方向-位置检测传感器HX1和HX2。第二方向检测目标MX可以包括分别与两个驱动线圈CX1和CX2相对的两个极化磁体MX1和MX2。两个极化磁体MX1和MX2可以具有不同的极化方向。
因此，当第二方向检测目标MX包括两个极化磁体时，与图7所示的结构相比，两个极化磁体可以形成相对较小的磁场MF2。在这种情况下，小磁场MF2可以减小对周围环境的不利影响。
例如，如图8所示，因为设置了两个极化磁体用于第二方向(例如，X轴方向)的低磁场控制，所以可以设置两个线圈。在这种情况下，根据法拉第定律，可以形成从N极到S极的漏磁通。由于两个极化磁体可以具有相对较短的漏磁通，因此可以形成相对较小的磁场。
图9是示出第一方向距离-力灵敏度相关性的曲线图。
在图9中，水平轴可以是驱动线圈(例如，CY1)和检测目标(例如，MY1)之间在第一方向上的距离，而垂直轴可以是力灵敏度(mN/mA)。
水平轴上的距离“0”是中间位置。中间位置的右侧可以是驱动线圈和检测目标之间更接近的位置。中间位置的左侧可以是更远的位置。
参照图9，可以看出，力灵敏度(mN/mA)随着驱动线圈(例如CY1)和检测目标(例如MY1)之间在第一方向上的距离而变化。如上所述，当力灵敏度根据距离变化时，意味着根据距离施加的驱动力(力)可能变化，并且可能需要在倾斜控制期间校正根据距离变化的力灵敏度。
为此，当倾斜严重时，可能需要如图3和图6所示的倾斜校正单元400。
参照图9，应用本公开的相机模块的OIS设备可以是其中检测目标(例如，磁体)和位置传感器(例如，霍尔传感器)之间的距离(例如气隙)会改变的结构。因此，作用在检测目标(例如，磁体)和位置传感器(例如，霍尔传感器)之间的驱动力(力灵敏度)可根据位置几乎线性地改变。例如，气隙越小，驱动力越强。
图10是示出根据本公开的示例性实施例的第一方向位置控制的视图。
参照图10，为了在第一方向上(例如，Y轴方向)进行位置控制，可以操作第一驱动线圈CY1和第二驱动线圈CY2以相对于磁体在相同方向上移动其位置。
图11是示出根据本公开的示例性实施例的第一方向倾斜控制的视图。
参照图11，为了在第一方向上(例如，Y轴方向)进行倾斜控制，可以操作第一驱动线圈CY1和第二驱动线圈CY2以相对于磁体在不同方向上移动其位置。
图12是示出根据本公开的示例性实施例的在严重倾斜期间的位置控制的视图，以及图13是示出根据本公开的示例性实施例的在严重倾斜期间的倾斜控制的视图。
参照图12，当倾斜严重时，在位置控制期间，由驱动信号产生的作用于相同方向的力的大小可彼此不同。
参照图13，当倾斜严重时，在倾斜控制期间，由驱动信号产生的作用在不同方向上的力的大小可彼此不同。
参照图12和图13，当倾斜严重时，为了施加相同的力，不同的电流应该流过第一方向-第一线圈(第一驱动线圈CY1)和第一方向-第二线圈(第二驱动线圈CY2)以使力平衡。
例如，在严重倾斜时，当用相同的电流驱动电源时，力可能不平衡。因此，在倾斜控制和位置控制期间可能发生干扰。在倾斜控制期间，相对较大的力可施加到第一线圈CY1，并且位置可向下移动。即使在正确的位置控制中，由于第二线圈CY2可能具有相对较大的力，因此倾斜可能更严重。
在这种严重倾斜的情况下，可以由如图3和图6所示的倾斜校正单元400校正倾斜。
在倾斜校正单元400中，可以利用关于第一线圈CY1和第二线圈CY2的电流的线性方程来校正与第一方向-第一感测信号SY1和第一方向-第二感测信号SY2成比例的值。当执行这种校正时，由于电流和驱动力(可以是PID输出值)可以彼此成比例，因此在其控制中可以具有优势。
此外，即使当倾斜严重时，力也可以被平衡，并且倾斜PID控制器320的就地特性可以被加强，使得倾斜不会严重。
根据本文所述的本公开的一个或多个示例实施例，无倾斜的OIS电路和无倾斜的OIS设备可减少基板中的组件之间的干扰，所述无倾斜的OIS电路和无倾斜的OIS设备包括在垂直于透镜的光轴的任一方向上进行驱动的两个驱动线圈以用于相机模块的倾斜控制，并且倾斜两个驱动线圈，以及在两个驱动线圈上分别执行倾斜控制和位置移动控制。
尽管以上已经说明和描述了具体的示例性实施例，但是在理解本公开之后将显而易见的是，在不背离权利要求及其等同的精神和范围的情况下，可在形式和细节上对这些示例进行各种改变。本文所描述的示例应仅以描述性的含义来考虑，而非出于限制的目的。对于各示例中的特征和方面的描述应认为适用于其它示例中的相似的特征或方面。在所描述的技术以不同的顺序执行和/或所描述的系统、架构、装置或电路中的组件以不同的方式组合的情况下可获得适当的结果，并且/或者所述结果可通过其它组件或其等同物替换或替代。因此，本公开的范围并不由详细的描述限定，而是由权利要求及其等同项来限定，且在权利要求及其等同项的范围内的所有变型均应理解为包含在本公开中。

Claims (18)

1.一种无倾斜的光学图像稳定OIS电路，包括：
第一信号处理单元，基于来自设置在相机模块的壳体上的第一方向-第一位置检测传感器的第一方向-第一感测信号和来自设置在所述壳体上的第一方向-第二位置检测传感器的第一方向-第二感测信号生成第一方向-位置检测信号，并且基于所述第一方向-第一感测信号和所述第一方向-第二感测信号生成倾斜检测信号；
控制单元，分别基于所述第一方向-位置检测信号、所述倾斜检测信号和来自设置在所述壳体上的第二方向-位置检测传感器的第二方向感测信号，生成第一方向位置控制信号、倾斜控制信号和第二方向位置控制信号；
第二信号处理单元，基于所述第一方向位置控制信号和所述倾斜控制信号生成第一方向-第一位置控制信号和第一方向-第二位置控制信号；和
驱动单元，分别基于所述第一方向-第一位置控制信号、所述第一方向-第二位置控制信号和所述第二方向位置控制信号，生成第一方向-第一驱动信号、第一方向-第二驱动信号和第二方向驱动信号。
2.根据权利要求1所述的无倾斜的OIS电路，其中，所述第一信号处理单元包括：
第一运算单元，对所述第一方向-第一感测信号和所述第一方向-第二感测信号进行均值计算，以生成所述第一方向-位置检测信号；和
第二运算单元从所述第一方向-第一感测信号中减去所述第一方向-第二感测信号，以生成所述倾斜检测信号。
3.根据权利要求1所述的无倾斜的OIS电路，其中，所述控制单元包括：
第一方向PID控制器，通过对所述第一方向-位置检测信号的PID控制生成所述第一方向位置控制信号；
倾斜PID控制器，通过对所述倾斜检测信号的PID控制来生成所述倾斜控制信号；和
第二方向PID控制器，通过对所述第二方向感测信号的PID控制来生成所述第二方向位置控制信号。
4.根据权利要求1所述的无倾斜的OIS电路，其中，所述第二信号处理单元包括：
第三运算单元，将所述第一方向位置控制信号与所述倾斜控制信号相加，以生成所述第一方向-第一位置控制信号；和
第四运算单元，从所述第一方向位置控制信号中减去所述倾斜控制信号，以生成所述第一方向-第二位置控制信号。
5.根据权利要求1所述的无倾斜的OIS电路，其中，所述驱动单元包括：
第一方向-第一驱动器，基于所述第一方向-第一位置控制信号生成所述第一方向-第一驱动信号；
第一方向-第二驱动器，基于所述第一方向-第二位置控制信号生成所述第一方向-第二驱动信号；和
第二方向驱动器，基于所述第二方向位置控制信号生成所述第二方向驱动信号。
6.如权利要求4所述的无倾斜的OIS电路，还包括倾斜校正单元，所述倾斜校正单元被配置为执行对从所述控制单元输入的所述第一方向位置控制信号的第一校正和第二校正并将校正结果输出到所述第三运算单元和所述第四运算单元，以及执行对从所述控制单元输入的所述倾斜控制信号的第三校正和第四校正并将校正结果输出到所述第三运算单元和所述第四运算单元。
7.根据权利要求6所述的无倾斜的OIS电路，其中，所述倾斜校正单元包括：
第一校正器，执行对所述第一方向位置控制信号的所述第一校正并将校正结果输出到所述第二信号处理单元；
第二校正器，执行对所述第一方向位置控制信号的所述第二校正并将校正结果输出到所述第二信号处理单元；
第三校正器，执行对所述倾斜控制信号的所述第三校正并将校正结果输出到所述第二信号处理单元；和
第四校正器，执行对所述倾斜控制信号的所述第四校正并将校正结果输出到所述第二信号处理单元。
8.根据权利要求7所述的无倾斜的OIS电路，其中，所述第二信号处理单元的所述第三运算单元将由所述第一校正器校正后的第一校正控制信号与由所述第三校正器校正后的第三校正控制信号相加，以生成所述第一方向-第一位置控制信号；以及
所述第二信号处理单元的所述第四运算单元从由所述第二校正器校正后的第二校正控制信号中减去由所述第四校正器校正后的第四校正控制信号，以生成所述第一方向-第二位置控制信号。
9.相机模块，包括：
如权利要求1所述的无倾斜的OIS电路；和
设置在所述壳体内的镜筒，
其中，所述镜筒被配置为响应于所述第一方向-第一驱动信号、所述第一方向-第二驱动信号和所述第二方向驱动信号而被驱动。
10.一种无倾斜的光学图像稳定OIS设备，包括：
第一驱动线圈和第二驱动线圈，所述第一驱动线圈和第二驱动线圈与设置在镜筒上的第一方向检测目标相对，并且彼此相邻地设置在与所述镜筒间隔开的壳体上；
第一方向-第一位置检测传感器，设置在所述壳体上并检测所述第一方向检测目标的位置；
第一方向-第二位置检测传感器，设置在所述壳体上并检测所述第一方向检测目标的位置；
第三驱动线圈，设置在所述壳体上，与设置在所述镜筒上的第二方向检测目标相对；
第二方向-位置检测传感器，设置在所述壳体上并检测所述第二方向检测目标的位置；
第一信号处理单元，基于来自所述第一方向-第一位置检测传感器的所述第一方向-第一感测信号和来自所述第一方向-第二位置检测传感器的所述第一方向-第二感测信号生成第一方向-位置检测信号，并且基于所述第一方向-第一感测信号和所述第一方向-第二感测信号生成倾斜检测信号；
控制单元，分别基于所述第一方向-位置检测信号、所述倾斜检测信号和来自所述第二方向-位置检测传感器的第二方向感测信号，生成第一方向位置控制信号、倾斜控制信号和第二方向位置控制信号；
第二信号处理单元，基于所述第一方向位置控制信号和所述倾斜控制信号生成第一方向-第一位置控制信号和第一方向-第二位置控制信号；和
驱动单元，分别基于所述第一方向-第一位置控制信号、所述第一方向-第二位置控制信号和所述第二方向位置控制信号，生成第一方向-第一驱动信号、第一方向-第二驱动信号和第二方向驱动信号。
11.根据权利要求10所述的无倾斜的OIS设备，其中，所述第一信号处理单元包括：
第一运算单元，对所述第一方向-第一感测信号和所述第一方向-第二感测信号进行均值计算，以生成所述第一方向-位置检测信号；和
第二运算单元，从所述第一方向-第一感测信号中减去所述第一方向-第二感测信号，以生成所述倾斜检测信号。
12.根据权利要求10所述的无倾斜的OIS设备，其中，所述控制单元包括：
第一方向PID控制器，通过对所述第一方向-位置检测信号的PID控制生成所述第一方向位置控制信号；
倾斜PID控制器，通过对所述倾斜检测信号的PID控制生成所述倾斜控制信号；和
第二方向PID控制器，通过对所述第二方向感测信号的PID控制生成所述第二方向位置控制信号。
13.根据权利要求10所述的无倾斜的OIS设备，其中，所述第二信号处理单元包括：
第三运算单元，将所述第一方向位置控制信号与所述倾斜控制信号相加，以生成所述第一方向-第一位置控制信号；和
第四运算单元，从所述第一方向位置控制信号中减去所述倾斜控制信号，以生成所述第一方向-第二位置控制信号。
14.根据权利要求10所述的无倾斜的OIS设备，其中，所述驱动单元包括：
第一方向-第一驱动器，基于所述第一方向-第一位置控制信号生成所述第一方向-第一驱动信号；
第一方向-第二驱动器，基于所述第一方向-第二位置控制信号生成所述第一方向-第二驱动信号；和
第二方向驱动器，基于所述第二方向位置控制信号生成所述第二方向驱动信号。
15.如权利要求13所述的无倾斜的OIS设备，还包括倾斜校正单元，所述倾斜校正单元被配置为执行对从所述控制单元输入的所述第一方向位置控制信号的第一校正和第二校正并将校正结果输出到所述第三运算单元和所述第四运算单元，以及执行对从所述控制单元输入的所述倾斜控制信号的第三校正和第四校正并将校正结果输出到所述第三运算单元和所述第四运算单元。
16.根据权利要求15所述的无倾斜的OIS设备，其中，所述倾斜校正单元包括：
第一校正器，执行对所述第一方向位置控制信号的所述第一校正并将校正结果输出到所述第二信号处理单元；
第二校正器，执行对所述第一方向位置控制信号的所述第二校正并将校正结果输出到所述第二信号处理单元；
第三校正器，执行对所述倾斜控制信号的所述第三校正并将校正结果输出到所述第二信号处理单元；和
第四校正器，执行对所述倾斜控制信号的所述第四校正并将校正结果输出到所述第二信号处理单元。
17.根据权利要求16所述的无倾斜的OIS设备，其中，所述第二信号处理单元的所述第三运算单元将由所述第一校正器校正后的第一校正控制信号与由所述第三校正器校正后的第三校正控制信号相加，以生成所述第一方向-第一位置控制信号；以及
所述第二信号处理单元的所述第四运算单元从由所述第二校正器校正后的第二校正控制信号中减去由所述第四校正器校正后的第四校正控制信号，以生成所述第一方向-第二位置控制信号。
18.一种相机模块，包括根据权利要求10所述的无倾斜的OIS设备，其中，所述镜筒被配置为响应于所述第一方向-第一驱动信号、所述第一方向-第二驱动信号和所述第二方向驱动信号而被垂直于所述镜筒的光轴驱动。
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