[發明專利]微型攝像頭模塊位移感知傳感器

無效

• 申請號: 200710039320.8
• 申請日: 2007-04-10
• 公開（公告）號: CN101285988A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 吳昌熏;李英珠;全赫;仁太善
• 申請（專利權）人: 上海樂金廣電電子有限公司
• 主分類號: G03B13/36
• 分類號: G03B13/36;G02B7/04;G02B7/28;G01B7/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 王月珍

技術領域

本發明是包含在鏡頭驅動器之內，幫助小型便攜式終端機實現自動對焦(AutoFocusing)和光學變焦(Zooming)功能的微型攝像頭模塊位移感知傳感器。

背景技術

近年來，伴隨通訊技術和數字信息處理技術的不斷發展，集信息處理及演算、通訊、圖像信息的輸入和輸出等功能為一身的便攜式終端機技術也逐漸興起。例如：安裝了數碼攝像和通訊功能的PDA、添加了數碼攝像功能的手機、個人多媒體播放器(PMP：personal?multi-media?player)等都是此類產品。由于數碼攝像技術和信息存儲能力在不斷發展，高水平數碼攝像頭模塊(digital?camera?module)的安裝正在趨于普遍化，與此同時，各類技術的發展使得安裝在便攜式終端機等設備上的數碼攝像頭模塊開始使用百萬像素(mega?pixel)級別的圖像傳感器(imagesensor)，因此自動對焦及光學變焦等附加功能越來越受到人們重視，而攝像頭模塊的形狀尺寸(form-factor)則越來越趨于小型化。

為了在此類小型數碼攝像頭模塊中實現自動變焦及光學變焦功能，人們正在研究和開發使用可以進行類似步進馬達的旋轉運動的驅動器使運動部件呈線狀移動的技術和更為簡單、更容易實現小型化的音圈馬達(VCM，voice?coil?motor)驅動方式技術并將其商品化。為了實現光學變焦功能和自動對焦功能，與運動部件一起組裝在攝像頭模塊內部的兩個以上的鏡片組會分別隨著運動部件移動到指定位置，這樣進來的光線就在圖像傳感器(image?sensor)上形成圖像。

步進馬達只能記憶初始位置，由于驅動時是依靠接通的驅動脈沖電流對位置進行調節的，所以此類馬達其實并不具備能夠判斷出運動部件(moveable?part)位移的位置感測器。但是，隨著小型化的發展趨勢，類似步進馬達、音圈馬達等的線形電磁驅動器(electromagnetic?linear?actuator)或者壓電驅動器(piezoelelectric?actuator)等使用在驅動時必定會出現積累的位移誤差的驅動器的時候，為了保障需要精密控制的自動對焦和光學變焦，就需要安裝能夠檢測出運動部件位置的位置傳感器。

運動部件的驅動位置傳感器一般常用于機器人工學技術并在該領域得到了長足的發展，它不僅能夠計算出直線移動、旋轉角和位移，而且還能夠計算出速度信息。現有利用紅外線(infrared)、電阻(resistive)、電容(capacitive)、磁性(magnetic)，霍爾傳感器(hall?sensor)等多種方法感知對象位置的方式。

其中，電容式位移感知傳感器能夠感知電極之間出現電場帶來的變化，電極是從回路中突出出來構成的，電容值決定于電場的面積、電極間的距離以及位于電極之間的位置等因素，因此足以檢測到10^-15F左右的電容值。其探測靈敏度較高，能夠檢測到細微的電容變化，還能夠進行量程檢測。它所利用的是電極電壓產生的電場，所以能夠通過電場的擴散產生分解能力。由于在不同情況下，電極間的間隔范圍能夠在數mm到數μm以下的接近開關范圍內工作，故而也稱作電容式接近開關。

光學變焦功能雖然也需要具備類似現有的無限拍攝(camcorder)那樣的連續變焦功能，但是在有些情況下確只需要進行簡單的分階段變焦。比如像數碼相機的變焦，只需要根據2倍、3倍、4倍等不同的倍數，確定相應位置就可以了，拍照手機也是根據不同階段進行位移的。在這種情況下，就需要能夠簡單檢測出各個階段位置的位置探測傳感器，只要能夠檢測出各個規定位置的特定電容值，就能夠探測出位移情況。

然而，隨著便攜式終端機不斷趨于小型化，它所安裝的攝像頭模塊體積也越來越小，與此同時還要求準確實現自動對焦和變焦功能，這就需要開發出一種能夠在保證較小體積的前提下準確感知攝像頭模塊位置變動的技術。

發明內容

本發明正是為解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種能夠簡便安裝在利用電磁方式的微型驅動器裝置內部，符合要求小型化的便攜式相機及相機終端機自動對焦和變焦功能的微型攝像頭模塊位移感知傳感器。

本發明的另一個目的在于提供一種僅通過便攜式終端機內各個階段的位移情況實現自動對焦和變焦功能時所需的鏡片組位置信息，以保證獲得較高分辨率的拍攝畫質的微型攝像頭模塊位移感知傳感器。