CN204291180U - 致动器模块、照相机模块及具有照相机模块的多功能装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了用于照相机中的透镜组装件相对于图像传感器的光学图像稳定的致动器模块、照相机模块及具有照相机模块的多功能装置。该致动器模块包括:线圈安装结构,多个光学图像稳定(OIS)线圈安装到所述线圈安装结构;透镜组装件结构,所述透镜组装件结构被构造为保持透镜组装件,多个磁体附着到所述透镜组装件结构;弹簧组装件,所述弹簧组装件用于将所述线圈安装结构耦合到所述透镜组装件结构,以使得所述透镜组装件结构在与所述透镜组装件的光轴正交的平面中相对于所述线圈安装结构可移动;所述透镜组装件包括用于将用于图像的光提供给图像传感器的光输入侧和相对的光出射侧;并且所述多个OIS线圈比所述多个磁体更靠近所述光输入侧安装。
Description
优先权申明
本申请要求于2014年1月8日提交的、标题为“Magnetic CemeraComponent Mounting in Cameras”,序号为61/925,201的美国临时申请的优先权,该申请的全部内容出于所有目的通过引用并入本文。
技术领域
本公开一般涉及对照相机组件的运动的控制。
背景技术
对于高端计算装置,并入具有使用电磁线圈的“光学图像稳定”(OIS)的小型照相机是常见的,由此物体焦距被调整为使得不同距离处的物体可以清晰地聚焦在像平面处,以被数字图像传感器捕捉。已经存在许多用于实现这样的焦点位置调整的提议。
考虑到添加特征和添加到这样的移动装置的装置,对于改进这样的小型照相机的性能的需求持续存在,如同对于持续小型化的需求一样。
具体地讲,对于减小照相机组件的尺寸的需求和对于高图像质量的需求继续创建持续的对于表现出以各种方式测量的优越性能、同时消耗更少空间的照相机组件的期望。
实用新型内容
本实用新型一方面公开了一种用于照相机中的透镜组装件相对于图像传感器的光学图像稳定的致动器模块,包括:线圈安装结构,其中,多个光学图像稳定(OIS)线圈安装到所述线圈安装结构;透镜组装件结构,所述透镜组装件结构被构造为保持透镜组装件,其中,多个磁体附着到所述透镜组装件结构;弹簧组装件,所述弹簧组装件用于将所述线圈安装结构耦合到所述透镜组装件结构,以使得所述透镜组装件结构在与所述透镜组装件的光轴正交的平面中相对于所述线圈安装结构可移动;其中,所述透镜组装件包括用于将用于图像的光提供给图像传感器的光输入侧和相对的光出射侧;并且其中,所述多个OIS线圈比所述多个磁体更靠近所述光输入侧安装。
在一实施例中,所述线圈安装结构包括模块盖,其中,所述模块盖的顶侧包括用于所述透镜组装件的光输入侧的开口;其中,所述多个光学图像稳定线圈安装在所述模块盖的顶侧与所述多个磁体之间。
在一实施例中,所述模块盖包括具有磁性成分的材料的模块盖。
在一实施例中,所述模块盖包括具有含铁涂层的材料的模块盖。
在一实施例中,所述模块盖包括具有磁性涂层的材料的模块盖。
在一实施例中,所述致动器模块还包括附着到所述线圈安装结构的多个霍尔传感器,其中,所述霍尔传感器被构造用于感测所述透镜组装件的位置信息。
在一实施例中,所述线圈安装结构还包括:基底部分,所述基底部分保持所述霍尔传感器;和线圈保持板,所述线圈保持板在一个柱上架于所述基底部分之上,其中,所述OIS线圈附着到所述线圈保持板,其中,所述多个磁体在所述线圈安装结构的基底部分与线圈保持板之间附着到所述透镜组装件结构。
本实用新型另一方面公开了一种照相机模块,包括:聚焦机构,所述聚焦机构通过悬挂部件悬挂在致动器模块支撑结构上,所述悬挂部件被构造为限制安装到所述聚焦机构的透镜架的相对运动;多个磁体,所述多个磁体附着在模块盖的下面;多个霍尔传感器,所述多个霍尔传感器安装到所述致动器模块支撑结构;和多个光学图像稳定线圈,所述多个光学图像稳定线圈安装到所述致动器模块支撑结构,其中,所述光学图像稳定线圈安装在相对于所述多个磁体与所述霍尔传感器相对的方向上。
在一实施例中,安装在所述模块盖与所述多个磁体之间的所述多个光学图像稳定线圈还包括安装在磁轭与所述多个磁体之间的多个光学图像稳定线圈。
在一实施例中,所述模块盖包括具有含铁成分的材料的模块盖。
在一实施例中,所述模块盖包括具有磁性成分的材料的模块盖。
在一实施例中,所述模块盖包括具有含铁涂层的材料的模块盖。
在一实施例中,所述模块盖包括具有磁性涂层的材料的模块盖。
在一实施例中,所述致动器模块支撑结构包括所述模块盖。
本实用新型再一方面公开了一种具有照相机模块的多功能装置,包括:致动器模块支撑结构,其中,所述致动器模块支撑结构包括模块盖;聚焦机构,所述聚焦机构用于相对于图像传感器移动透镜,其中,所述聚焦机构通过悬挂部件悬挂在所述致动器模块支撑结构上,所述悬挂部件被构造为限制所安装的透镜架的相对运动;多个磁体,所述多个磁体附着在所述模块盖的下面;多个光学图像稳定线圈,所述多个光学图像稳定线圈安装到所述致动器模块支撑结构,其中,所述光学图像稳定线圈安装在相对于所述多个磁体与所述图像传感器相对的方向上。
在一实施例中,安装在所述模块盖与所述多个磁体之间的所述多个光学图像稳定线圈还包括安装在磁轭与所述多个磁体之间的多个光学图像稳定线圈。
在一实施例中,所述模块盖包括具有含铁成分的材料的模块盖。
在一实施例中,所述模块盖包括具有磁性成分的材料的模块盖。
在一实施例中,所述模块盖包括具有含铁涂层的材料的模块盖。
在一实施例中,所述模块盖包括具有磁性涂层的材料的模块盖。
根据上述致动器模块、照相机模块及具有照相机模块的多功能装置,本实用新型能够在提供高图像质量的同时减小照相机组件的尺寸。
附图说明
图1例示根据一些实施例的具有照相机的便携式多功能装置的框图。
图2描绘根据一些实施例的具有照相机的便携式多功能装置。
图3例示照相机模块。
图4A描绘根据一些实施例的照相机模块。
图4B例示根据一些实施例的其中光学图像稳定线圈移动到与图像传感器相对的位置的照相机模块。
图5描绘照相机模块的剖面图。
图6例示根据一些实施例的其中光学图像稳定线圈移动到与图像传感器相对的位置的照相机模块的剖面图。
图7描绘与设计相比根据一些实施例的其中光学图像稳定线圈移动到与图像传感器相对的位置的照相机模块中的力的位置和质心。
图8例示根据一些实施例的设计的照相机模块的模块盖的实施例。
图9描绘根据一些实施例的其中光学图像稳定线圈移动到与图像传感器相对的位置的照相机模块的模块盖的实施例。
图10描绘根据一些实施例的其中光学图像稳定线圈移动到与图像传感器相对的位置的照相机模块的模块盖的实施例。
图11在示出穿过中间的截面的立视图中例示根据一些实施例的致动器。
图12描绘根据一些实施例的被构造为实现用于照相机控制的系统和方法的各方面的示例计算机系统。
本说明书包括对于“一个实施例”或“实施例”的论述。短语“在一个实施例中”或“实施例”的出现不一定指的是同一个实施例。特定的特征、结构或特性可以以与本公开一致的任何合适的方式组合。
“包括”。该术语是开放式的。如所附权利要求书中所使用的,该术语不排除另外的结构或步骤。考虑记载:“一种包括一个或多个处理器单元的设备……”的权利要求。这样的权利要求不排除所述设备包括另外的组件(例如,网络接口单元、图形电路系统等)。
“被构造为”。各种单元、电路或其他组件可以被描述或宣称为“被构造为”执行一个任务或多个任务。在这样的上下文下,“被构造为”用于通过指示单元/电路/组件包括在操作期间执行那个任务或那些任务的结构(例如,电路系统)来暗示结构。就这点而论,单元/电路/组件可以被说成是被构造为即使当所指定的单元/电路/组件当前不操作(例如,不开启)时也执行任务。与“被构造为”语言一起使用的单元/电路/组件包括硬件——例如,存储可执行来实现操作的程序指令的电路、存储器等。记载单元/电路/组件“被构造为”执行一个或多个任务明确地不是意图对于该单元/电路/组件援引35U.S.C.§112第六段。另外,“被构造为”可以包括通过软件和/或固件(例如,FPGA或执行软件的通用处理器)操纵为以能够执行所讨论的任务(一个或多个)的方式进行操作的通用结构(例如,通用电路系统)。“被构造为”还可以包括使制造工艺(例如,半导体制作设施)适于制作适于实现或执行一个或多个任务的装置(例如,集成电路)。
“第一”、“第二”等。如本文中所使用的,这些术语用作用于它们在其前面的名词的标记,并不暗示任何类型的排序(例如,空间的、时间的、逻辑的、等等)。例如,缓冲电路在本文中可以被描述为对于“第一”值和“第二”值执行写操作。术语“第一”和“第二”不一定暗示第一值必须在第二值之前被写入。
“基于”。如本文中所使用的,该术语用于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另外的因素。也就是说,确定可以仅基于那些因素,或者至少部分基于那些因素。考虑短语“基于B确定A”。虽然在这种情况下,B是影响A的确定的因素,但是这样的短语不排除A的确定还基于C。在其他情况下,A可以仅基于B来确定。
具体实施方式
引言
一些实施例包括用于照相机中的透镜组装件相对于图像传感器的光学图像稳定的致动器模块。在一些实施例中,致动器模块包括线圈安装结构。多个光学图像稳定(OIS)线圈安装到线圈安装结构。一些实施例包括被构造为保持透镜组装件的透镜组装件结构。多个磁体附着到透镜组装件结构。一些实施例包括弹簧组装件,该弹簧组装件用于将线圈安装结构耦合到透镜组装件结构,以使得透镜组装件结构在与透镜组装件的光轴正交的平面中相对于线圈安装结构可移动。在一些实施例中,透镜组装件包括用于将用于图像的光提供给图像传感器的光输入侧和相对的光出射侧。所述多个OIS线圈比所述多个磁体更靠近光输入侧安装。
在一些实施例中,线圈安装结构包括模块盖。模块盖的顶侧包括用于透镜组装件的光输入侧的开口。所述多个光学图像稳定线圈安装在模块盖的顶侧与所述多个磁体之间。在一些实施例中,模块盖包括具有磁性成分的材料的模块盖。
在一些实施例中,模块盖包括具有含铁涂层的模块盖。在一些实施例中,模块盖包括具有磁性涂层的材料的模块盖。一些实施例包括附着到线圈安装结构的多个霍尔传感器,其中,霍尔传感器被构造用于感测透镜组装件的位置信息。
在一些实施例中,线圈安装结构还包括保持霍尔传感器的基底部分、以及在一个柱上架于基底部分之上的线圈保持板,其中,OIS线圈附着到线圈保持板。所述多个磁体在线圈安装结构的基底部分与线圈保持板之间附着到透镜组装件。
一些实施例提供一种用于控制照相机组件的运动的设备。在一些实施例中,所述设备包括用于控制小型照相机中透镜相对于图像传感器的位置的致动器模块。致动器模块包括致动器模块支撑结构。致动器模块还包括通过悬挂部件悬挂在致动器模块支撑结构上的聚焦机构,所述悬挂部件被构造为限制安装到聚焦机构的透镜架的相对运动。一些实施例还包括多个磁体和多个光学图像稳定线圈,所述多个磁体在与安装在透镜架中的透镜的光轴正交的平面中的位置处附着在模块盖的下面,所述多个光学图像稳定线圈安装在模块盖与所述多个磁体之间。
在一些实施例中,安装在模块盖与所述多个磁体之间的所述多个光学图像稳定线圈还包括安装在磁轭与所述多个磁体之间的多个光学图像稳定线圈。在一些实施例中,模块盖包括具有含铁成分的材料的模块盖。在一些实施例中,模块盖包括具有磁性成分的材料的模块盖。在一些实施例中,模块盖包括具有含铁涂层的材料的模块盖。在一些实施例中,模块盖包括具有磁性涂层的材料的模块盖。在一些实施例中,致动器模块支撑结构包括模块盖。
一些实施例包括照相机模块。在一些实施例中,照相机模块包括通过悬挂部件悬挂在致动器模块支撑结构上的聚焦机构,所述悬挂部件被构造为限制安装到聚焦机构的透镜架的相对运动。在一些实施例中,照相机模块还包括附着在模块盖的下面的多个磁体和安装到致动器模块支撑结构的多个霍尔传感器。在一些实施例中,照相机模块还包括安装到致动器模块支撑结构的多个光学图像稳定线圈,其中,光学图像稳定线圈安装在相对于所述多个磁体与霍尔传感器相对的方向上。
在一些实施例中,安装在模块盖与所述多个磁体之间的所述多个光学图像稳定线圈还包括安装在磁轭与所述多个磁体之间的多个光学图像稳定线圈。在一些实施例中,模块盖包括具有含铁成分的材料的模块盖。在一些实施例中,模块盖包括具有磁性成分的材料的模块盖。在一些实施例中,模块盖包括具有含铁涂层的材料的模块盖。在一些实施例中,模块盖包括具有磁性涂层的材料的模块盖。在一些实施例中,致动器模块支撑结构包括模块盖。
一些实施例包括具有照相机模块的多功能装置。在一些实施例中,照相机模块包括致动器模块支撑结构和模块盖。在一些实施例中,照相机模块包括用于相对于图像传感器移动透镜的聚焦机构。聚焦机构通过悬挂部件悬挂在致动器模块支撑结构上,所述悬挂部件被构造为限制所安装的透镜架的相对运动。在一些实施例中,照相机模块包括附着在模块盖的下面的多个磁体。在一些实施例中,照相机模块包括安装到致动器模块支撑结构的多个光学图像稳定线圈,其中,光学图像稳定线圈安装在相对于所述多个磁体与霍尔传感器相对的方向上。
在一些实施例中,安装在模块盖与所述多个磁体之间的所述多个光学图像稳定线圈还包括安装在磁轭与所述多个磁体之间的多个光学图像稳定线圈。在一些实施例中,模块盖包括具有含铁成分的材料的模块盖。在一些实施例中,模块盖包括具有磁性成分的材料的模块盖。在一些实施例中,模块盖包括具有含铁涂层的材料的模块盖。在一些实施例中,模块盖包括具有磁性涂层的材料的模块盖。在一些实施例中,致动器模块支撑结构包括模块盖。
多功能装置
现在将详细论述实施例,这些实施例的例子在附图中示出。在以下详细描述中,阐述了许多特定细节,以便提供本公开的透彻理解。然而,本领域的普通技术人员将明白,一些实施例可以在没有这些特定细节的情况下实施。在其他情况下,没有详细地描述公知的方法、过程、组件、电路和网络,以便不会不必要地模糊实施例的各方面。
还将理解,尽管术语第一、第二等在本文中可以用于描述各种元件,但是这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。例如,在不脱离所意图的范围的情况下,第一触点可以被称为第二触点,类似地,第二触点可以被称为第一触点。第一触点和第二触点都是触点,但是它们不是相同的触点。
本文中的描述中所使用的术语仅仅是为了描述特定实施例的目的,而非意图限制。如描述和所附权利要求书中所使用的,单数形式“一”和“所述”意图也包括复数形式,除非上下文另有明确指示。还将理解,如本文中所使用的术语“和/或”是指相关联的列出的项目中的一个或多个的任一和所有可能的组合,并且包含这些组合。将进一步理解,术语“包括”、“包含”在本说明书中使用时指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在,但是不排除一个或多个其他的特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合的存在或添加。
如本文中所使用的,术语“如果”根据上下文可以解释为意指“当…时”或“在…时”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地,短语“如果确定”或“如果检测到[所陈述的状况或事件]”根据上下文可以解释为意指“在确定…时”或“响应于确定”或“在确定[所陈述的状况或事件]时”或“响应于检测到[所陈述的状况或事件]”。
描述了电子装置、用于这样的装置的用户界面以及相关联的使用这样的装置的处理的实施例。在一些实施例中,所述装置是还包含其他功能(诸如PDA和/或音乐播放器功能)的便携式通信装置,诸如移动电话。便携式多功能装置的示例性实施例包括,但不限于,加利福尼亚的Cupertino的Apple Inc.的和装置。还可以使用其他便携式电子装置,诸如具有触摸敏感表面(例如,触摸屏显示器和/或触控板)的膝上型计算机或平板计算机。还应理解,在一些实施例中,所述装置不是便携式通信装置,而是具有触摸敏感表面(例如,触摸屏显示器和/或触控板)的台式计算机。在一些实施例中,所述装置是具有定向传感器(例如,游戏控制器中的定向传感器)的游戏计算机。在其他实施例中,所述装置不是便携式通信装置,而是照相机。
在以下的讨论中,描述包括显示器和触摸敏感表面的电子装置。然而,应理解,所述电子装置可以包括一个或多个其他物理用户接口装置,诸如物理键盘、鼠标和/或操纵杆。
所述装置通常支持各种应用程序,诸如下列中的一个或多个:绘图应用程序、呈现应用程序、字处理应用程序、网站创建应用程序、盘制作应用程序、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、即时通讯应用程序、锻炼支持应用程序、照片管理应用程序、数字照相机应用程序、数字视频照相机应用程序、web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。
可以在所述装置上执行的各种应用程序可以使用至少一个公共的物理用户接口装置,诸如触摸敏感表面。触摸敏感表面的一种或多种功能以及显示在装置上的相应信息可以从一个应用程序到下一个应用程序做出调整和/或改变,和/或在各自的应用程序内做出调整和/或改变。这样,装置的公共物理架构(诸如触摸敏感表面)可以用对于用户直观而且透明的用户界面来支持各种应用程序。
现在关注具有照相机的便携式装置的实施例。图1A是例示根据一些实施例的具有照相机164的便携式多功能装置100的框图。照相机164有时为了方便而被称为“光学传感器”,并且还可以被认为是或者被称为光学传感器系统。装置100可以包括存储器102(其可以包括一个或多个计算机可读存储介质)、存储器控制器122、一个或多个处理单元(CPU)120、外设接口118、RF电路系统108、音频电路系统110、扬声器111、触摸敏感显示系统112、麦克风113、输入/输出(I/O)子系统106、其他输入或控制装置116、以及外部端口124。装置100可以包括一个或多个光学传感器164。这些组件可以通过一个或多个通信总线或信号线103进行通信。
应意识到,装置100仅仅是便携式多功能装置的一个例子,并且装置100可以具有比所示的组件多或少的组件,可以组合两个或更多个组件,或者可以具有组件的不同构造或布置。图1A中所示的各种组件可以用硬件、软件或硬件和软件的组合来实现,包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路。
存储器102可以包括高速随机存取存储器,并且还可以包括非易失性存储器,诸如一个或多个磁盘存储装置、闪存装置、或其他非易失性固态存储器装置。装置100的其他组件,诸如CPU 120和外设接口118,对存储器102的访问可以由存储器控制器122控制。
外设接口118可以用于将装置的输入和输出外设耦合到CPU 120和存储器102。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/或指令集以对装置100执行各种功能并且对数据进行处理。
在一些实施例中,外设接口118、CPU 120和存储器控制器122可以在单个芯片(诸如芯片104)上实现。在一些其他实施例中,它们可以在单独的芯片上实现。
RF(射频)电路系统108接收和发送RF信号,这些信号也被称为电磁信号。RF电路系统108将电信号转换为电磁信号/从电磁信号转换电信号,并且经由电磁信号与通信网络和其他通信装置进行通信。RF电路系统108可以包括公知的用于执行这些功能的电路系统,包括,但不限于,天线系统、RF收发器、一个或多个放大器、调谐器、一个或多个振荡器、数字信号处理器、CODEC芯片组、用户身份模块(SIM)卡、存储器等。RF电路系统108可以通过无线通信与网络和其他装置进行通信,所述网络诸如也被称为广域网(WWW)的互联网、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))。无线通信可以使用各种通信标准、协议和技术中的任何一种,包括,但不限于,全球移动通信系统(GSM)、增强数据GSM环境(EDGE)、高速下行分组接入(HSDPA)、高速上行分组接入(HSUPA)、宽带码分多址接入(W-CDMA)、码分多址接入(CDMA)、时分多址接入(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)、互联网协议电话(VoIP)、Wi-MAX、用于电子邮件的协议(例如,互联网消息访问协议(IMAP)和/或邮局协议(POP))、即时通讯(例如,可扩展通讯和存在协议(XMPP)、用于即时通讯和存在杠杆扩展的会话发起协议(SIMPLE)、即时通讯和存在服务(IMPS))、和/或短消息服务(SMS)、或任何其他合适的通信协议,包括截至本文档提交日尚未开发的通信协议。
音频电路系统110、扬声器111和麦克风113提供用户与装置100之间的音频接口。音频电路系统110从外设接口118接收音频数据,将该音频数据转换为电信号,并且将该电信号发送到扬声器111。扬声器111将该电信号转换为人类可听的声波。音频电路系统110还接收由麦克风113从声波转换的电信号。音频电路系统110将该电信号转换为音频数据,并且将该音频数据发送到外设接口118进行处理。音频数据可以通过外设接口118从存储器102和/或RF电路系统108检索和/或发送到存储器102和/或RF电路系统108。在一些实施例中,音频电路系统110还包括耳机插孔(例如,212,图2)。耳机插孔提供音频电路系统110与可移动音频输入/输出外设之间的接口,诸如仅输出头戴式耳机或具有输出(例如,用于一个或两个耳朵的头戴式耳机)和输入(例如,麦克风)两者的耳机。
I/O子系统106将装置100上的输入/输出外设(诸如触摸屏112和其他输入控制装置116)耦合到外设接口118。I/O子系统106可以包括显示器控制器156以及用于其他输入或控制装置的一个或多个输入控制器160。所述一个或多个输入控制器160从其他输入或控制装置116接收电信号/将电信号发送到其他输入或控制装置116。所述其他输入控制装置116可以包括物理按钮(例如,下压按钮、摇臂按钮等)、转盘、滑块开关、操纵杆、触控轮等。在一些替代实施例中,输入控制器(一个或多个)160可以耦合到下列中的任何一个(或者不耦合到下列中的任何一个):键盘、红外线端口、USB端口以及诸如鼠标的指针装置。所述一个或多个按钮(例如,208,图2)可以包括用于扬声器111和/或麦克风113的音量控制的向上/向下按钮。所述一个或多个按钮可以包括下压按钮(例如,206,图2)。
触摸敏感显示器112提供装置与用户之间的输入接口和输出接口。显示器控制器156从触摸屏112接收电信号和/或将电信号发送到触摸屏112。触摸屏112向用户显示视觉输出。视觉输出可以包括图形、文本、图标、视频和它们的任何组合(统称为“图形”)。在一些实施例中,视觉输出中的一些或全部可以对应于用户界面对象。
触摸屏112具有基于触觉和/或触感接触从用户接受输入的触摸敏感表面、传感器或传感器组。触摸屏112和显示器控制器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(以及接触的任何移动或断开),并且将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与用户之间的接触点对应于用户的手指。
触摸屏112可以使用LCD(液晶显示)技术、LPD(发光聚合物显示)技术或LED(发光二极管)技术,但是在其他实施例中可以使用其他显示技术。触摸屏112和显示器控制器156可以使用现在已知的或以后开发的各种触摸感测技术中的任何一种来检测接触及其任何移动或断开,所述触摸感测技术包括,但不限于,电容式、电阻式、红外线和表面声波技术,以及用于确定与触摸屏112的一个或多个接触点的其他接近传感器阵列或其他元件。在示例性实施例中,使用投射式互电容感测技术,诸如在加利福尼亚的库比蒂诺的Apple Inc.的和中可见的投射式互电容感测技术。
触摸屏112可以具有超过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。用户可以使用任何合适的对象或附加物(诸如触针、手指等)与触摸屏112接触。在一些实施例中,用户界面被设计为主要通过基于手指的接触和手势工作,由于手指在触摸屏上的接触面积较大,这样可能不如基于触针的输入精确。在一些实施例中,装置将粗略的基于手指的输入转化为精确的用于执行用户所期望的动作的指针/光标位置或命令。
在一些实施例中,除了触摸屏之外,装置100可以包括用于启用或停用特定功能的触控板(未示出)。在一些实施例中,触控板是装置的触摸敏感区域,与触摸屏不同,该触摸敏感区域不显示视觉输出。触控板可以是与触摸屏112分离的触摸敏感表面或者由触摸屏形成的触摸敏感表面的延伸部分。
装置100还包括用于给各个组件供电的功率系统162。功率系统162可以包括功率管理系统、一个或多个电源(例如,电池、交流(AC))、再充电系统、功率故障检测电路、功率转换器或逆变器、功率状态指示器(例如,发光二极管(LED))、以及与便携式装置中的功率的产生、管理和分布相关联的任何其他组件。
装置100还可以包括一个或多个光学传感器或照相机164。图1A示出了耦合到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可以包括电荷耦合器件(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投射的光,并且将该光转换为表示图像的数据。与成像模块143(也被称为照相机模块)相结合,光学传感器164可以捕捉静态图像或视频。在一些实施例中,光学传感器位于装置100的后面,与装置前面的触摸屏显示器112相对,以使得触摸屏显示器可以用作用于静态和/或视频图像获取的取景器。在一些实施例中,另一个光学传感器位于装置的前面,以使得可以在用户在触摸屏显示器上查看其他视频会议参与者的同时获得用于视频会议的用户的图像。
装置100还可以包括一个或多个接近传感器166。图1A示出了耦合到外设接口118的接近传感器166。可替代地,接近传感器166可以耦合到I/O子系统106中的输入控制器160。在一些实施例中,当多功能装置放置在用户的耳朵附近时(例如,当用户在打电话时),接近传感器关闭并且禁用触摸屏112。
装置100包括一个或多个定向传感器168。在一些实施例中,所述一个或多个定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,所述一个或多个定向传感器包括一个或多个陀螺仪。在一些实施例中,所述一个或多个定向传感器包括一个或多个磁强计。在一些实施例中,所述一个或多个定向传感器包括下列中的一个或多个: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。GPS、GLONASS和/或其他全球导航系统接收器可以用于获得关于装置100的位置和方位(例如,纵向(portrait)或横向(landscape))的信息。在一些实施例中,所述一个或多个定向传感器包括定向/旋转传感器的任何组合。图1A示出了耦合到外设接口118的一个或多个定向传感器168。可替代地,所述一个或多个定向传感器168可以耦合到I/O子系统106中的输入控制器160。在一些实施例中,信息基于从所述一个或多个定向传感器接收的数据的分析而以纵向视图或横向视图在触摸屏显示器上显示。
在一些实施例中,存储在存储器102中的软件组件包括操作系统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,如图1A和图3中所示,存储器102存储装置/全局内部状态157。装置/全局内部状态157包括下列中的一个或多个:活动应用程序状态,其指示哪些应用程序(如果有的话)当前活动;显示器状态,其指示什么应用程序、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,其包括从装置的各个传感器和输入控制装置116获得的信息;以及位置信息,其涉及装置的位置和/或姿态。
操作系统126(例如,Darwin、RTXC、LIMUX、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、存储装置控制、功率管理等)的各种软件组件和/或驱动器,并且促成各个硬件和软件组件之间的通信。
通信模块128促成通过一个或多个外部端口124与其他装置的通信,并且还包括用于处理RF电路系统108和/或外部端口124接收的数据的各种软件组件。外部端口124(例如,通用串行总线(USB)、FIREWIRE等)适于直接地或者间接地通过网络(例如,互联网、无线LAN等)耦合到其他装置。在一些实施例中,外部端口是与iPod(Apple Inc.的商标)装置上所使用的30管脚连接器相同或类似和/或兼容的多管脚(例如,30管脚)连接器。
接触/运动模块130可以检测与触摸屏112(与显示器控制器156结合检测)和其他触摸敏感装置(例如,触控板或物理触控轮)的接触。接触/运动模块130包括用于执行与接触检测相关的各种操作的各种软件组件,所述操作诸如确定接触是否发生(例如,检测手指向下事件)、确定是否存在接触的移动并且跟踪整个触摸敏感表面上的移动(例如,检测一个或多个手指拖动事件)、以及确定接触是否停止(例如,检测手指向上事件或接触断开)。接触/运动模块130从触摸敏感表面接收接触数据。确定用一系列接触数据表示的接触点的移动可以包括确定接触点的速度(幅度)、速率(幅度和方向)、和/或加速度(幅度和/或方向的改变)。这些操作可以应用于单个接触(例如,一个手指接触)或多个同时接触(例如,“多触摸”/多手指接触)。在一些实施例中,接触/运动模块130和显示器控制器156检测触控板上的接触。
接触/运动模块130可以检测用户输入的手势。触摸敏感表面上的不同手势具有不同的接触模式。因此,可以通过检测特定的接触模式来检测手势。例如,检测手指轻敲手势包括检测手指向下事件,其后在与手指向下事件相同的位置(或者基本上相同的位置)处(例如,在图标的位置处)检测手指向上(抬起)事件。作为另一个例子,检测触摸敏感表面上的手指重击手势包括检测手指向下事件,其后检测一个或多个手指拖动事件,随后检测手指向上(抬起)事件。
图形模块132包括用于在触摸屏112或其他显示器上渲染和显示图形的各种已知软件组件,包括用于改变所显示的图形的强度的组件。如本文中所使用的,术语“图形”包括可以向用户显示的任何对象,包括,但不限于,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。
在一些实施例中,图形模块132存储表示将使用的图形的数据。每个图形可以被分配相应的代码。图形模块132从应用程序等接收指定将显示的图形的一个或多个代码,连同,如果必要的话,坐标数据和其他图形性质数据,然后产生输出到显示器控制器156的屏幕图像数据。
可以是图形模块132的组件的文本输入模块134提供用于在各种应用程序(例如,通讯录137、电子邮件140、IM 141、浏览器147以及需要文本输入的任何其他应用程序)中输入文本的软键盘。
GPS模块135确定装置的位置,并且提供该信息以供在各种应用程序中使用(例如,提供给电话138以供在基于位置的拨号中使用、作为图片/视频元数据提供给照相机143、以及提供给提供基于位置的服务(诸如天气小部件、本地黄页小部件以及地图/导航小部件)的应用程序)。
应用程序136可以包括下列模块(或指令集)或者它们的子集或超集:
●通讯录模块137(有时被称为地址簿或联系人列表);
●电话模块138;
●视频会议模块139;
●电子邮件客户端模块140;
●即时通讯(IM)模块141;
●锻炼支持模块142;
●用于静态和/或视频图像的照相机模块143;
●图像管理模块144;
●浏览器模块147;
●日历模块148;
●小部件模块149,其可以包括下列中的一个或多个:天气小部件149-1、股票小部件149-2、计算器小部件149-3、闹钟小部件149-4、词典小部件149-5和用户获得的其他小部件,以及用户创建小部件149-6;
●用于制作用户创建小部件149-6的小部件创建器模块150;
●搜索模块151;
●视频和音乐播放器模块152,其可以由视频播放器模块和音乐播放器模块构成;
●备注模块153;
●地图模块154;和/或
●在线视频模块155。
可以存储在存储器102中的其他应用程序136的例子包括其他字处理应用程序、其他图像编辑应用程序、绘图应用程序、呈现应用程序、JAVA使能应用程序、加密、数字版权管理、语音识别和语音复制。
与触摸屏112、显示器控制器156、接触模块130、图形模块132和文本输入模块134相结合,通讯录模块137可以用于管理地址簿或联系人列表(例如,在通讯录模块137的应用程序内部状态192下存储在存储器102或存储器370中),包括:将(一个或多个)姓名添加到地址簿;从地址簿删除(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;将图像与姓名相关联;对姓名进行归类和整理;提供电话号码或电子邮件地址以发起和/或促成通过电话138、视频会议139、电子邮件140或IM 141的通信;等等。
与RF电路系统108、音频电路系统110、扬声器111、麦克风113、触摸屏112、显示器控制器156、接触模块130、图形模块132和文本输入模块134相结合,电话模块138可以用于输入与电话号码相应的字符序列,访问地址簿137中的一个或多个电话号码,修改已经输入的电话号码,拨打各个电话号码,进行会话并且当会话结束时断开或挂断。如以上所指出的,无线通信可以使用各种通信标准、协议和技术中的任何一种。
与RF电路系统108、音频电路系统110、扬声器111、麦克风113、触摸屏112、显示器控制器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相结合,视频会议模块139包括根据用户指令发起、进行和终止用户与一个或多个其他参与者之间的视频会议的可执行指令。
与RF电路系统108、触摸屏112、显示器控制器156、接触模块130、图形模块132和文本输入模块134相结合,电子邮件客户端模块140包括响应于用户指令创建、发送、接收和管理电子邮件的可执行指令。与图像管理模块144相结合,电子邮件客户端模块140使得创建和发送具有用照相机模块143拍摄的静态或视频图像的电子邮件非常容易。
与RF电路系统108、触摸屏112、显示器控制器156、接触模块130、图形模块132和文本输入模块134相结合,即时通讯模块141包括下列可执行指令:输入与即时消息相应的字符序列;修改以前输入的字符;发送各自的即时消息(例如,对于基于电话技术的即时消息,使用短消息服务(SMS)或多媒体消息服务(MMS)协议,或者对于基于互联网的即时消息,使用XMPP、SIMPLE或IMPS);接收即时消息并且查看所接收的即时消息。在一些实施例中,所发送的和/或所接收的即时消息可以包括图形、照片、音频文件、视频文件和/或MMS和/或增强通讯服务(EMS)中支持的其他附件。如本文中所使用的,“即时通讯”是指基于电话技术的消息(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、SIMLE或IMPS发送的消息)两者。
与RF电路系统108、触摸屏112、显示器控制器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相结合,锻炼支持模块142包括下列可执行指令:创建锻炼(例如,用时间、距离和/或卡路里燃烧目标);与锻炼传感器(运动装置)进行通信;接收锻炼传感器数据;校准用于监视锻炼的传感器;选择并且播放用于锻炼的音乐;以及显示、存储和发送锻炼数据。
与触摸屏112、显示器控制器156、光学传感器(一个或多个)164、光学传感器控制器158、接触模块130、图形模块132和图像管理模块144相结合,照相机模块143包括下列可执行指令:捕捉静态图像或视频(包括视频流)并且将它们存储在存储器102中;修改静态图像或视频的特性;或者从存储器102删除静态图像或视频。
与触摸屏112、显示器控制器156、接触模块130、图形模块132、文本输入模块134和照相机模块143相结合,图像管理模块144包括下列可执行指令:布置、修改(例如,编辑)或以其他方式操纵、标记、删除、呈现(例如,在数字幻灯片或相册中)以及存储静态和/或视频图像。
与RF电路系统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相结合,浏览器模块147包括下列可执行指令: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。
与RF电路系统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相结合,日历模块148包括下列可执行指令:根据用户指令创建、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、待办事宜列表等)。
与RF电路系统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相结合,小部件模块149是可以下载并且被用户使用的迷你应用程序(例如,天气小部件149-1、股票小部件149-2、计算器小部件149-3、闹钟小部件149-4和词典小部件149-5),或者由用户创建的迷你应用程序(例如,用户创建小部件149-6)。在一些实施例中,小部件包括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,小部件包括XML(可扩展标记语言)文件和JavaScript文件(例如,Yahoo!小部件)。
与RF电路系统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相结合,小部件创建器模块150可以被用户用于创建小部件(例如,使网页的用户指定部分变为小部件)。
与触摸屏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相结合,搜索模块151包括下列可执行指令:根据用户指令在存储器102中搜索与一个或多个搜索标准(例如,一个或多个用户指定的搜索项)匹配的文本、音乐、声音、图像、视频和/或其他文件。
与触摸屏112、显示系统控制器156、接触模块130、图形模块132、音频电路系统110、扬声器111、RF电路系统108和浏览器模块147相结合,视频和音乐播放器模块152包括下列可执行指令:允许用户下载并且回放所记录的以一种或多种文件格式存储的音乐和其他声音文件,诸如MP3或AAC文件的可执行指令;以及显示、呈现或以其他方式回放视频(例如,在触摸屏112上或者经由外部端口124在外部连接的显示器上)的可执行指令。在一些实施例中,装置100可以包括MP3播放器的功能性,诸如iPod(Apple Inc.的商标)。
与触摸屏112、显示器控制器156、接触模块130、图形模块132和文本输入模块134相结合,备注模块153包括根据用户指令创建和管理备注、待办事项列表等的可执行指令。
与RF电路系统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相结合,地图模块154可以用于根据用户指令接收、显示、修改和存储地图和与地图相关联的数据(例如,驾驶方向;特定位置处或附近的储存器和其他感兴趣点上的数据;以及其他基于位置的数据)。
与触摸屏112、显示系统控制器156、接触模块130、图形模块132、音频电路系统110、扬声器111、RF电路系统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相结合,在线视频模块155包括下列指令:允许用户访问、浏览、接收(例如,通过流传输和/或下载)、回放(例如,在触摸屏上或者经由外部端口124在外部连接的显示器上)、发送具有到特定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,即时通讯模块141,而不是电子邮件客户端模块140,用于发送到特定在线视频的链接。
以上标识的每个模块和应用程序对应于用于执行上述一种或多种功能以及本申请中描述的方法(例如,本文中所描述的计算机实现方法和其他信息处理方法)的可执行指令集。这些模块(即,指令集)无需实现为单独的软件程序、进程或模块,因此,在各种实施例中,这些模块的各种子集可以组合或者以其他方式重新布置。在一些实施例中,存储器102可以存储以上标识的模块和数据结构的子集。此外,存储器102可以存储以上没有描述的另外的模块和数据结构。
在一些实施例中,装置100是这样的装置,在该装置中,该装置上的预定义的功能集合仅通过触摸屏和/或触控板执行。通过使用触摸屏和/或触控板作为用于装置100的操作的主要输入控制装置,可以减少装置100上的物理输入控制装置(诸如下压按钮、转盘等)的数量。
可以仅通过触摸屏和/或触控板执行的预定义的功能集合包括用户界面之间的导航。在一些实施例中,触控板在被用户触摸时将装置100从可以显示在装置100上的任何用户界面导航到主要部分、首页或根菜单。在这样的实施例中,触控板可以被称为“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其他物理输入控制装置,而不是触控板。
图2例示了根据一些实施例的具有触摸屏112的便携式多功能装置100。触摸屏可以在用户界面(UI)200内显示一个或多个图形。在这个实施例以及以下描述的其他实施例中,用户可以通过例如用一个或多个手指202(在图中没有按比例绘制)或者一个或多个触针203(在图中没有按比例绘制)在图形上做手势来选择图形中的一个或多个。
装置100还可以包括一个或多个物理按钮,诸如“首页”或菜单按钮204。如前所述,菜单按钮204可以用于导航到可以在装置100上执行的一组应用程序中的任何应用程序136。可替代地,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,装置100包括触摸屏112、菜单按钮204、用于使装置上电/掉电并且锁定装置的下压按钮206、(一个或多个)音量调整按钮208、用户身份模块(SIM)卡槽210、耳机插孔212、以及对接/充电外部端口124。下压按钮206可以用于:通过按下该按钮并且使该按钮保持处于按下状态预定时间间隔来开启/关闭装置上的电源;通过按下该按钮并且在预定义时间间隔过去之后释放该按钮来锁定装置;和/或解锁装置或者发起解锁处理。在可替代实施例中,装置100还可以通过麦克风113来接受用于启用或停用一些功能的口头输入。
应指出,尽管将参照光学传感器/照相机164(在装置的前面)来给出下列例子中的许多例子,但是可以使用指向与显示器相反方向的背面(rear-facing)照相机或光学传感器来代替光学传感器/照相机164。
多功能装置的照相机模块和光学图像稳定(OIS)线圈的放置
图3例示了照相机模块。示出了照相机(图像捕捉装置)300。光学图像稳定线圈310在磁体320的“下侧”与霍尔传感器(不可见)相邻安装(即,安装在这些传感器与磁体320之间)。
图4A描绘了根据一些实施例的照相机模块。描绘了用于照相机中的透镜组装件相对于图像传感器的光学图像稳定的致动器模块402。致动器模块402包括线圈安装结构412。多个光学图像稳定(OIS)线圈422安装到线圈安装结构412。
透镜组装件结构412被构造为保持透镜组装件432。多个磁体452附着到透镜组装件结构。包括弹簧组装件462,其用于将线圈安装结构412耦合到透镜组装件结构422,以使得透镜组装件结构442在与透镜组装件432的光轴正交的平面中相对于线圈安装结构412可移动。
透镜组装件432包括用于将用于图像的光提供给图像传感器(不可见)的光输入侧462和相对的光出射侧(不可见)。所述多个OIS线圈422比所述多个磁体452更靠近光输入侧462安装。
线圈安装结构412包括或者附连到模块盖472。模块盖472的顶侧包括用于透镜组装件432的光输入侧462的开口。所述多个光学图像稳定线圈422安装在模块盖472的顶侧与所述多个磁体452之间。在一些实施例中,模块盖472由具有磁性成分的材料制成。在一些实施例中,模块盖472由具有含铁涂层的材料制成。在一些实施例中,模块盖472由具有磁性涂层的材料制成。
一些实施例包括附着到线圈安装结构412的多个霍尔传感器482。霍尔传感器482被构造用于感测透镜组装件432的位置信息。在一些实施例中,线圈安装结构412包括基底部分492和线圈保持板497,基底部分492保持霍尔传感器482,线圈保持板497在一个或多个柱子487上架于基底部分492之上。OIS线圈422附着到线圈保持板497。所述多个磁体452在线圈安装结构412的基底部分492与线圈保持板497之间附着到透镜组装件442。
图4B例示了根据一些实施例的其中光学图像稳定线圈移动到与图像传感器相对的位置的照相机模块。示出了照相机400。光学图像稳定线圈410在磁体420的顶部与霍尔传感器430相对安装(即,相对于磁体420而言与这些传感器相对安装)。拐角激光器直接构造迹线440将电力传导到光学图像稳定线圈410。
在一些实施例中,致动器模块支撑结构450包括模块盖460。聚焦机构470通过悬挂部件480悬挂在致动器模块支撑结构450上,悬挂部件480被构造为限制安装到聚焦机构470的透镜架(筒490)的相对运动。多个磁体420在与安装在透镜架490中的透镜405的光轴正交的平面中的位置处附着在模块盖460的下面。多个光学图像稳定线圈410安装在盖460与所述多个磁体420之间。
在一些实施例中,聚焦机构470通过悬挂部件480悬挂在致动器模块支撑结构450上,悬挂部件480被构造为限制安装到聚焦机构470的透镜架490的相对运动。多个磁体420附着在模块盖460的下面。多个霍尔传感器430安装到致动器模块支撑结构450。多个光学图像稳定线圈410安装到致动器模块支撑结构450。光学图像稳定线圈410安装在相对于所述多个磁体420与霍尔传感器430相对的方向上。
在一些实施例中,照相机模块(图像捕捉装置400)包括致动器模块支撑结构450。在一些实施例中,致动器模块支撑结构450包括模块盖460。聚焦机构470相对于图像传感器(未示出,装载在图像传感器衬底415上)移动透镜405。聚焦机构470通过悬挂部件480悬挂在致动器模块支撑结构450上,悬挂部件480被构造为限制装载透镜405的透镜架490的相对运动。多个磁体420附着在模块盖460的下面。多个光学图像稳定线圈410安装到致动器模块支撑结构450。光学图像稳定线圈410安装在相对于所述多个磁体420与图像传感器(未示出)相对的方向上。
图5描绘设计的照相机模块的剖面图。示出了照相机(图像捕捉装置)500。光学图像稳定线圈510在磁体520的“下侧”与霍尔传感器(不可见)相邻安装(即,安装在这些传感器与磁体520之间)。
图6例示了根据一些实施例的其中光学图像稳定线圈移动到与图像传感器相对的位置的照相机模块的剖面图。示出了照相机600。光学图像稳定线圈610在磁体620的顶部与霍尔传感器(未示出)相对安装(即,相对于磁体620与这些传感器相对安装)。
在一些实施例中,致动器模块支撑结构650包括模块盖660。聚焦机构670通过悬挂部件680悬挂在致动器模块支撑结构650上,悬挂部件680被构造为限制安装到聚焦机构670的透镜架(筒690)的相对运动。多个磁体620在与安装在透镜架690中的透镜(未示出)的光轴正交的平面中的位置处附着在模块盖660的下面。多个光学图像稳定线圈610安装在盖660与所述多个磁体620之间。
在一些实施例中,聚焦机构670通过悬挂部件680悬挂在致动器模块支撑结构650上,悬挂部件680被构造为限制安装到聚焦机构670的透镜架690的相对运动。多个磁体620附着在模块盖660的下面。多个霍尔传感器(未示出)安装到致动器模块支撑结构650。多个光学图像稳定线圈610安装到致动器模块支撑结构650。光学图像稳定线圈610安装在相对于所述多个磁体620与霍尔传感器630相对的方向上。
在一些实施例中,照相机模块(图像捕捉装置600)包括致动器模块支撑结构650。在一些实施例中,致动器模块支撑结构650包括模块盖660。聚焦机构670相对于图像传感器(未示出,装载在图像传感器衬底615上)移动透镜(不可见)。聚焦机构670通过悬挂部件680悬挂在致动器模块支撑结构650上,悬挂部件680被构造为限制装载透镜的透镜架690的相对运动。多个磁体620附着在模块盖660的下面。多个光学图像稳定线圈610安装到致动器模块支撑结构650。光学图像稳定线圈610安装在相对于所述多个磁体620与图像传感器(未示出)相对的方向上。
图7描绘了与设计相比根据一些实施例的其中光学图像稳定线圈移动到与图像传感器相对的位置的照相机模块中的力的位置和质心。紧挨着实施例705示出了设计700。设计700具有质心710,实施例705具有质心715。用于设计720的力图紧挨着用于实施例725的力图示出。用于设计720的力图被示为具有质心730,用于实施例725的力图被示为具有质心735。用于设计720的力图被示为具有光学图像稳定线圈力740,用于实施例725的力图被示为具有光学图像稳定线圈力745。可以看出,质心730与光学图像稳定线圈力740之间的距离大于质心735与光学图像稳定线圈力745之间的距离。
图8例示了根据一些实施例的设计的照相机模块的模块盖的实施例。示出了盖800,其中,光学图像稳定线圈810在磁体820的下面。
图9描绘了根据一些实施例的其中光学图像稳定线圈移动到与图像传感器相对的位置的照相机模块的模块盖的实施例。示出了盖900,其中,光学图像稳定线圈910在磁体920的下面。
图10描绘了根据一些实施例的其中光学图像稳定线圈移动到与图像传感器相对的位置的照相机模块的模块盖的实施例。示出了盖1000,其中,光学图像稳定线圈1010在磁体1020的下面。在一些实施例中,盖1010由磁性或含铁材料制成。
图11在示出穿过中间的截面的立视图中例示了根据一些实施例的致动器。图11例示了根据一些实施例的其中光学图像稳定线圈移动到与图像传感器相对的位置的照相机模块的剖面图。示出了照相机1100。光学图像稳定线圈1110在磁体1120的顶部与霍尔传感器(未示出)相邻安装(即,相对于磁体1120与这些传感器相对安装)。
在一些实施例中,致动器模块支撑结构1150包括模块盖1160。聚焦机构1170通过悬挂部件1180悬挂在致动器模块支撑结构1150上,悬挂部件1180被构造为限制安装到聚焦机构1170的透镜架(筒1190)的相对运动。多个磁体1120在与安装在透镜架1190中的透镜(未示出)的光轴正交的平面中的位置处附着在模块盖1160的下面。多个光学图像稳定线圈1110安装在盖1160与所述多个磁体1120之间。
在一些实施例中,聚焦机构1170通过悬挂部件1180悬挂在致动器模块支撑结构1150上,悬挂部件1180被构造为限制安装到聚焦机构1170的透镜架1190的相对运动。多个磁体1120附着在模块盖1160的下面。多个霍尔传感器(不可见)安装到致动器模块支撑结构1150。多个光学图像稳定线圈1110安装到致动器模块支撑结构1150。光学图像稳定线圈1110安装在相对于所述多个磁体1120与霍尔传感器1130相对的方向上。
在一些实施例中,照相机模块(图像捕捉装置1100)包括致动器模块支撑结构1150。在一些实施例中,致动器模块支撑结构1150包括模块盖1160。聚焦机构1170相对于图像传感器(未示出,装载在图像传感器衬底1115上)移动透镜(不可见)。聚焦机构1170通过悬挂部件1180悬挂在致动器模块支撑结构1150上,悬挂部件1180被构造为限制装载透镜的透镜架1190的相对运动。多个磁体1120附着在模块盖1160的下面。多个光学图像稳定线圈1110安装到致动器模块支撑结构1150。光学图像稳定线圈1110安装在相对于所述多个磁体1120与图像传感器(未示出)相对的方向上。
示例计算机系统
图12例示了被构造为执行上述任一或全部实施例的计算机系统1200。在不同实施例中,计算机系统1200可以是各种类型的装置中的任何一种,包括,但不限于,个人计算机系统、台式计算机、膝上型计算机、笔记本、平板或上网本计算机、大型计算机系统、手持计算机、工作站、网络计算机、照相机、机顶盒、移动装置、消费类装置、视频游戏控制台、手持视频游戏装置、应用服务器、存储装置、电视、视频记录装置、外设装置(诸如开关、调制解调器、路由器)、或者总的来讲,任何类型的计算或电子装置。
本文中所描述的照相机运动控制系统的各种实施例可以在一个或多个计算机系统1200中执行,这些计算机系统1200可以与各种其他装置进行交互。应理解,根据各种实施例,以上关于图1-20描述的任何组件、动作或功能性可以在被构造为图12的计算机系统的一个或多个计算机上实现。在所示的实施例中,计算机系统1200包括经由输入/输出(I/O)接口1230耦合到系统存储器1220的一个或多个处理器1210。计算机系统1200还包括耦合到I/O接口1230的网络接口1240、以及一个或多个输入/输出装置1250(诸如光标控制装置1260、键盘1270和(一个或多个)显示器1280)。在一些情况下,设想,实施例可以使用计算机系统1200的单个实例来实现,而在其他实施例中,多个这样的系统或构成计算机系统1200的多个节点可以被构造为托管实施例的不同部分或实例。例如,在一个实施例中,一些元件可以经由计算机系统1200的与实现其他元件的那些节点完全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1200可以是包括一个处理器1210的单处理器系统,或者是包括几个处理器1210(例如,两个、四个、八个或另一合适数量)的多处理器系统。处理器1210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1210可以是实现各种指令集架构(ISA)(诸如x812、PowerPC、SPARC或MIPS ISA或任何其他合适的ISA)中的任何一种的通用或嵌入式处理器。在多处理器系统中,每个处理器1210可以但是不必须共同地实现相同的ISA。
系统存储器1220可以被构造为存储照相机控制程序指令1222和/或处理器1210可访问的照相机控制数据。在各种实施例中,系统存储器1220可以使用任何合适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/闪存类型存储器、或任何其他类型的存储器。在所示的实施例中,程序指令1222可以被配置为实现合并上述任一功能性的透镜控制应用程序1224。另外,存储器1220的现有照相机控制数据1232可以包括上述任一信息或数据结构。在一些实施例中,程序指令和/或数据可以在不同类型的计算机可访问介质上或者在与系统存储器1220或计算机系统1200分离的类似介质上接收、发送或存储。虽然计算机系统1200被描述为实现前面的附图的功能方框的功能性,但是本文中所描述的任一功能性可以经由这样的计算机系统来实现。
在一个实施例中,I/O接口1230可以被配置为协调处理器1210、系统存储器1220和装置中的任何外设装置(包括网络接口1240或其他外设接口(诸如输入/输出装置1250))之间的I/O流量。在一些实施例中,I/O接口1230可以执行任何必要的协议、时序或其他数据变换以将数据信号从一个组件(例如,系统存储器1220)转换为适合于供另一个组件(例如,处理器1210)使用的格式。在一些实施例中,I/O接口1230可以包括对于通过各种类型的外设总线(诸如,例如,外设组件互连(PCI)总线标准或通用串行总线(USB)标准的变型)附连的装置的支持。在一些实施例中,I/O接口1230的功能可以划分到两个或更多个单独的组件(诸如,例如,北桥和南桥)中。此外,在一些实施例中,I/O接口1230的一些或全部功能性,诸如对于系统存储器1230的接口,可以直接合并到处理器1210中。
网络接口1240可以被配置为允许数据在计算机系统1200与附连到网络1285的其他装置(例如,载体或代理装置)之间或者在计算机系统1200的节点之间交换。网络1285在各种实施例中可以包括一个或多个网络,包括,但不限于,局域网(LAN)(例如,以太网或公司网络)、广域网(WAN)(例如,互联网)、无线数据网络、一些其他电子数据网络或它们的某一组合。在各种实施例中,网络接口1240可以支持经由下列网络的通信:有线或无线通用数据网络,诸如,例如,任何合适类型的以太网网络;电信/电话网络,诸如模拟语音网络或数字光纤通信网络;存储区域网络,诸如Fibre Channel SAN;或者任何其他合适类型的网络和/或协议。
输入/输出装置1250在一些实施例中可以包括一个或多个显示终端、键盘、键区、触控板、扫描装置、语音或光学识别装置、或适合于供一个或多个计算机系统1200输入或访问数据的任何其他装置。多个输入/输出装置1250可以存在于计算机系统1200中,或者可以分布在计算机系统1200的各个节点上。在一些实施例中,类似的输入/输出装置可以与计算机系统1200分离,并且可以通过有线或无线连接(诸如通过网络接口1240)与计算机系统1200的一个或多个节点进行交互。
如图12中所示,存储器1220可以包括程序指令1222,其可以是处理器可执行的以实现上述任何元件或动作。在一个实施例中,所述程序指令可以实现上述方法。在其他实施例中,可以包括不同的元件和数据。应理解,数据可以包括上述任何数据或信息。
本领域的技术人员将意识到,计算机系统1200仅仅是例示性的,并非意图限制实施例的范围。具体地讲,计算机系统和装置可以包括可以执行所指示的功能的硬件或软件的任何组合,包括计算机、网络装置、互联网设备、PDA、无线电话、寻呼机等。计算机系统1200还可以连接到未示出的其他装置,或者改为可以作为独立系统进行操作。另外,所示的组件所提供的功能性在一些实施例中可以组合在更少的组件中或者分布在另外的组件中。类似地,在一些实施例中,所示的组件中的一些的功能性可以不提供,和/或其他另外的功能性可以可供使用。
本领域的技术人员还将意识到,虽然各个项目被示为在被使用时存储在存储器中或者储存器上,但是为了存储器管理和数据完整性的目的,可以在存储器与其他存储装置之间传送这些项目或它们的部分。可替代地,在其他实施例中,软件组件中的一些或全部可以在另一个装置上的存储器中执行,并且经由计算机间通信与所示的计算机系统进行通信。系统组件或数据结构中的一些或全部还可以(例如,作为指令或结构化数据)存储在将被适当的驱动器读取的计算机可访问介质或便携式物品上,所述驱动器的各种例子在上面进行了描述。在一些实施例中,存储在与计算机系统1200分离的计算机可访问介质上的指令可以通过经由通信介质(诸如网络和/或无线链路)传递的传输介质或信号(诸如电、电磁或数字信号)发送到计算机系统1200。各种实施例还可以包括接收、发送或存储根据前面的描述在计算机可访问介质上实现的指令和/或数据。总的来讲,计算机可访问介质可以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,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以包括经由通信介质(诸如网络和/或无线链路)传递的传输介质或信号,诸如电、电磁或数字信号。
本文中所描述的方法在不同实施例中可以用软件、硬件或它们的组合实现。另外,可以改变所述方法的方框的次序,并且可以添加、重新排序、组合、省略、修改(诸如此类动作)各种元件。具有本公开的益处的各种修改和改变可以如本领域的技术人员显而易见的那样进行。本文中所描述的各种实施例意在于是例示性的,而非限制。许多变化、修改、添加和改进是可能的。因此,对于本文中描述为单个实例的组件,可以提供多个实例。各个组件、操作和数据储存器之间的边界是有些任意的,并且具体操作是在特定的例示性配置的上下文下例示的。其他功能性分配被设想,并且可以落在权利要求书的范围内。最后,在示例性配置中作为分立组件呈现的结构和功能性可以实现为组合式的结构或组件。这些和其他变化、修改、添加和改进可以落在权利要求书中限定的实施例的范围内。
Claims (20)
1.一种用于照相机中的透镜组装件相对于图像传感器的光学图像稳定的致动器模块,包括:
线圈安装结构,其中,多个光学图像稳定(OIS)线圈安装到所述线圈安装结构;
透镜组装件结构,所述透镜组装件结构被构造为保持透镜组装件,其中,多个磁体附着到所述透镜组装件结构;
弹簧组装件,所述弹簧组装件用于将所述线圈安装结构耦合到所述透镜组装件结构,以使得所述透镜组装件结构在与所述透镜组装件的光轴正交的平面中相对于所述线圈安装结构可移动;
其中,所述透镜组装件包括用于将用于图像的光提供给图像传感器的光输入侧和相对的光出射侧;并且
其中,所述多个OIS线圈比所述多个磁体更靠近所述光输入侧安装。
2.根据权利要求1所述的致动器模块,其中,所述线圈安装结构包括模块盖,其中,所述模块盖的顶侧包括用于所述透镜组装件的光输入侧的开口;其中,所述多个光学图像稳定线圈安装在所述模块盖的顶侧与所述多个磁体之间。
3.根据权利要求2所述的致动器模块,其中,所述模块盖包括具有磁性成分的材料的模块盖。
4.根据权利要求2所述的致动器模块,其中,所述模块盖包括具有含铁涂层的材料的模块盖。
5.根据权利要求2所述的致动器模块,其中,所述模块盖包括具有磁性涂层的材料的模块盖。
6.根据权利要求1所述的致动器模块,还包括附着到所述线圈安装结构的多个霍尔传感器,其中,所述霍尔传感器被构造用于感测所述透镜组装件的位置信息。
7.根据权利要求6所述的致动器模块,其中,所述线圈安装结构还包括:
基底部分,所述基底部分保持所述霍尔传感器;和
线圈保持板,所述线圈保持板在一个柱上架于所述基底部分之上,其中,所述OIS线圈附着到所述线圈保持板,
其中,所述多个磁体在所述线圈安装结构的基底部分与线圈保持板之间附着到所述透镜组装件结构。
8.一种照相机模块,包括:
聚焦机构,所述聚焦机构通过悬挂部件悬挂在致动器模块支撑结构上,所述悬挂部件被构造为限制安装到所述聚焦机构的透镜架的相对运动;
多个磁体,所述多个磁体附着在模块盖的下面;
多个霍尔传感器,所述多个霍尔传感器安装到所述致动器模块支撑结构;和
多个光学图像稳定线圈,所述多个光学图像稳定线圈安装到所述致动器模块支撑结构,其中,所述光学图像稳定线圈安装在相对于所述多个磁体与所述霍尔传感器相对的方向上。
9.根据权利要求8所述的照相机模块,其中,安装在所述模块盖与所述多个磁体之间的所述多个光学图像稳定线圈还包括安装在磁轭与所述多个磁体之间的多个光学图像稳定线圈。
10.根据权利要求8所述的照相机模块,其中,所述模块盖包括具有含铁成分的材料的模块盖。
11.根据权利要求8所述的照相机模块,其中,所述模块盖包括具有磁性成分的材料的模块盖。
12.根据权利要求8所述的照相机模块,其中,所述模块盖包括具有含铁涂层的材料的模块盖。
13.根据权利要求8所述的照相机模块,其中,所述模块盖包括具有磁性涂层的材料的模块盖。
14.根据权利要求8所述的照相机模块,其中,所述致动器模块支撑结构包括所述模块盖。
15.一种具有照相机模块的多功能装置,包括:
致动器模块支撑结构,其中,所述致动器模块支撑结构包括模块盖;
聚焦机构,所述聚焦机构用于相对于图像传感器移动透镜,其中,所述聚焦机构通过悬挂部件悬挂在所述致动器模块支撑结构上,所述悬挂部件被构造为限制所安装的透镜架的相对运动;
多个磁体,所述多个磁体附着在所述模块盖的下面;
多个光学图像稳定线圈,所述多个光学图像稳定线圈安装到所述致动器模块支撑结构,其中,所述光学图像稳定线圈安装在相对于所述多个磁体与所述图像传感器相对的方向上。
16.根据权利要求15所述的多功能装置,其中,安装在所述模块盖与所述多个磁体之间的所述多个光学图像稳定线圈还包括安装在磁轭与所述多个磁体之间的多个光学图像稳定线圈。
17.根据权利要求15所述的多功能装置,其中,所述模块盖包括具有含铁成分的材料的模块盖。
18.根据权利要求15所述的多功能装置,其中,所述模块盖包括具有磁性成分的材料的模块盖。
19.根据权利要求15所述的多功能装置,其中,所述模块盖包括具有含铁涂层的材料的模块盖。
20.根据权利要求15所述的多功能装置,其中,所述模块盖包括具有磁性涂层的材料的模块盖。
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