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CN208174838U - 相机模块及相机模块的感测单元 - Google Patents

相机模块及相机模块的感测单元 Download PDF

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CN208174838U
CN208174838U CN201820548740.2U CN201820548740U CN208174838U CN 208174838 U CN208174838 U CN 208174838U CN 201820548740 U CN201820548740 U CN 201820548740U CN 208174838 U CN208174838 U CN 208174838U
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CN
China
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sensing
coil
inductance
sensing coil
detection target
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Application number
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李泓周
朴南绮
房帝贤
尹永复
申东莲
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Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electro Mechanics Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供一种相机模块及相机模块的感测单元，所述相机模块的感测单元包括：检测目标，设置在透镜模块的侧表面上；一个或更多个感测线圈，设置为面对所述检测目标；及计算器。所述计算器可基于所述一个或更多个感测线圈的电感来确定所述检测目标在光轴方向、与所述光轴方向垂直的第一方向和与所述光轴方向垂直且不同于所述第一方向的第二方向中的任意方向上的位移。根据本实用新型的相机模块及相机模块的感测单元可精确地检测检测目标的位置，可减小制造成本并且可提高空间效率。

Description

相机模块及相机模块的感测单元
本申请要求于2017年4月17日在韩国知识产权局提交的第10-2017-0049062号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用包含于此。
技术领域
本申请涉及一种相机模块及相机模块的感测单元。
背景技术
近来，诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、便携式个人计算机(PC)等的便携式通信终端通常能够发送视频数据以及文本和音频数据。根据这种趋势，安装的相机模块近来在便携式通信终端中已经成为标准，以能够发送视频数据、视频聊天等。
通常，相机模块包括其中设置有透镜的透镜镜筒、用于将透镜镜筒容纳在其中的壳体以及用于将被摄体的图像转换为电信号的图像传感器。用于以固定焦点捕获被摄体的图像的单焦型相机模块可用作相机模块。然而，近来，根据技术的发展，已经使用包括能够自动调焦(AF)的致动器的相机模块。此外，相机模块可包括用于光学防抖(OIS)功能的致动器，以抑制由于手抖动而导致分辨率损失现象。
在该背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强本公开的背景的理解，因此，上述信息可包含既没有形成现有技术的任何部分且也没有形成可能教示给本领域普通技术人员的现有技术的信息。
实用新型内容
提供本实用新型内容以按照简化形式介绍选择的构思，以下在具体实施方式中进一步描述所述选择的构思。本实用新型内容并不意在确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
为了解决相机模块中感测单元的性能和尺寸等方面的问题，根据本实用新型的相机模块及相机模块的感测单元可通过感测线圈的电感的改变而精确地检测检测目标的位置。此外，根据本实用新型的相机模块的感测单元不使用另外的霍尔传感器，使得可减小相机模块的感测单元的制造成本并且可提高相机模块的感测单元的空间效率。
在一个总体方面，一种相机模块的感测单元包括：检测目标，设置在透镜模块的侧表面上；一个或更多个感测线圈，设置为面对所述检测目标；及计算器，被配置为基于所述一个或更多个感测线圈的电感，确定所述检测目标在光轴方向、与所述光轴方向垂直的第一方向和与所述光轴方向垂直且不同于所述第一方向的第二方向中的任意方向上的位移。
所述一个或更多个感测线圈的电感可根据所述检测目标的运动而改变。
所述一个或更多个感测线圈可包括设置在所述第一方向上的第一感测线圈和第二感测线圈。
所述计算器还可被配置为执行所述第一感测线圈与所述第二感测线圈的电感之间的相减，以确定所述检测目标在所述第一方向上的位移。
所述计算器还可被配置为执行所述第一感测线圈和所述第二感测线圈的电感之间的相加，以确定所述检测目标在所述第二方向上的位移。
所述计算器还可被配置为用通过执行所述相减产生的值除以通过执行所述相加产生的值，以确定所述检测目标在所述第一方向上的位移。
所述一个或更多个感测线圈还可包括与所述第一感测线圈和所述第二感测线圈中的至少一个一起设置在所述光轴方向上的第三感测线圈。
所述计算器还可被配置为基于所述第一感测线圈和所述第二感测线圈中的至少一个的电感与所述第三感测线圈的第三电感之间的相减来确定所述检测目标在所述光轴方向上的位移。
所述计算器还可被配置为基于所述第一感测线圈、所述第二感测线圈和所述第三感测线圈的电感之间的相加来确定所述检测目标在所述第二方向上的位移。
所述计算器还可被配置为基于用通过执行所述相减产生的值除以通过执行所述相加产生的值来确定所述检测目标在所述光轴方向上的位移。
在另一总体方面，一种相机模块包括：透镜模块；致动器单元，被配置为提供在所述透镜模块的光轴方向和与所述光轴方向垂直的方向上的驱动力；及感测单元，包括设置为面对所述透镜模块的侧表面的一个或更多个感测线圈，并且被配置为确定所述透镜模块在所述光轴方向和与所述光轴方向垂直的方向中的任意方向上的位移。
所述感测单元还可包括设置在所述透镜模块的所述侧表面上的检测目标，其中，将所述感测线圈的电感改变作为所述检测目标的运动的结果。
所述感测单元被配置为基于所述一个或更多个感测线圈的电感之间的相减来确定所述透镜模块在与所述光轴方向垂直的方向上的位移。
所述感测单元可被配置为执行所述一个或更多个感测线圈的电感之间的相减，以去除由于所述透镜模块在与设置有所述一个或更多个感测线圈的表面垂直的方向上的位移而导致的电感的改变。
所述感测单元可被配置为执行所述一个或更多个感测线圈的电感之间的相加，以确定所述透镜模块在与设置有所述一个或更多个感测线圈的表面垂直的方向上的位移。
所述感测单元可被配置为执行所述一个或更多个感测线圈的电感之间的相加，以去除由于所述透镜模块在与所述光轴方向垂直的方向上的位移而导致的电感的改变。
在另一总体方面，一种相机模块的感测单元包括：检测目标，设置在透镜模块上；感测线圈，设置为面对所述检测目标；及计算器。所述计算器被配置为接收所述感测线圈中的每个的电感，并且基于接收到的所述感测线圈的电感，确定所述检测目标在所述透镜模块的光轴方向、与所述光轴方向垂直的第一方向以及与所述光轴方向垂直且不同于所述第一方向的第二方向中的任意方向上的位移。
所述感测线圈可设置在所述第一方向上，所述计算器还可被配置为通过将所述感测线圈的电感彼此相减而确定所述检测目标在所述第一方向上的位移，所述计算器还可被配置为通过将所述感测线圈的电感彼此相加而确定所述检测目标在所述第二方向上的位移，并且所述第二方向可与所述第一方向垂直。
所述感测线圈还可设置在所述光轴方向上，并且所述计算器还可被配置为通过将所述感测线圈的电感彼此相减而确定所述检测目标在所述光轴方向上的位移。
根据本实用新型的相机模块及相机模块的感测单元可精确地检测检测目标的位置，可减小相机模块的感测单元的制造成本并且可提高相机模块的感测单元的空间效率。
从下面的具体实施方式、附图和权利要求中，其他特征和方面将是清楚的。
附图说明
图1是示出根据本公开的示例性实施例的相机模块的装配透视图。
图2是示出根据本公开的示例性实施例的相机模块的分解透视图。
图3是示出根据本公开的示例性实施例的相机模块中使用的致动器单元和感测单元的框图。
图4是示出根据图2的示例性实施例的感测线圈和检测目标的布局的示图。
图5A至图6D是示出根据图4的示例性实施例的感测线圈的电感的变化和检测目标的位置的计算结果的曲线图。
图7A和图7B是示出根据本公开的示例性实施例的感测线圈和检测目标的布局的示图。
图8A和图8B是示出根据本公开的示例性实施例的感测线圈和检测目标的布局的示图。
在所有的附图和具体实施方式中，相同的附图标号指示相同的元件。附图可不按照比例，并且为了清楚、说明及方便起见，可夸大附图中元件的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
提供以下具体实施方式，以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解了本申请的公开内容后，在此所描述的方法、设备和/或系统的各种变化、变型及等同物将是显而易见的。例如，在此描述的操作顺序仅仅是示例，且不限于在此所阐述的示例，而是除了必须按照特定顺序发生的操作外，可在理解了本申请的公开内容后做出将是显而易见的变化。此外，为了增加清楚性和简洁性，可省略本领域中已知的特征的描述。
在此描述的特征可以以不同的形式被实施，而不应被解释为受在此描述的示例所限制。更确切地说，已经提供在此描述的示例，仅用于示出在理解本申请的公开内容后将是显而易见的实现在此描述的方法、设备和/或系统的诸多可行方式中的一些可行方式。
本公开的一方面可提供一种在不使用霍尔传感器的情况下能够精确地检测透镜模块的位置的相机模块及相机模块的感测单元。
根据本公开的一方面，一种相机模块的感测单元可包括：检测目标，设置在透镜模块的侧表面上；多个感测线圈，设置为面对所述检测目标；及计算器。所述计算器可被配置为接收所述多个感测线圈中的每个的电感，并且基于接收到的所述多个感测线圈的电感，确定所述检测目标在光轴方向、与所述光轴方向垂直的第一方向以及与所述光轴方向垂直且不同于所述第一方向的第二方向上的位移。
图1是示出根据本公开的示例性实施例的相机模块的装配透视图。
相机模块100可包括壳体单元110和透镜模块130，壳体单元110可包括壳体111和屏蔽壳112。相机模块100可包括自动调焦单元和光学防抖单元中的至少一者，所述自动调焦单元用于执行自动调焦功能，所述光学防抖单元用于执行光学防抖功能。作为示例，为了相机模块100执行自动调焦功能和光学防抖功能，透镜模块130可在壳体单元110中在光轴方向和与光轴方向垂直的方向上运动。
图2是示出根据本公开的示例性实施例的相机模块的分解透视图。
参照图2，相机模块100可包括壳体单元110、致动器单元120和透镜模块130。
壳体单元110可包括壳体111和屏蔽壳112。壳体111可利用模塑的刚性材料形成。例如，壳体111可利用塑料、铝合金、镁合金、不锈钢、复合材料等或它们的组合形成。致动器单元120和感测单元150可安装在壳体111中。作为示例，第一致动器121的一些组件可安装在壳体111的第一侧表面上，第二致动器122的一些组件可安装在壳体111的第二侧表面和第三侧表面上，感测单元150的一些组件可安装在壳体111的第四侧表面上。
壳体111可被构造为将透镜模块130容纳在其中。作为示例，透镜模块130可完全地或部分地容纳在其中的空间可形成在壳体111中。
壳体111的六个表面可以是敞开的。作为示例，将要安装图像传感器的孔可形成在壳体111的底表面中，将要安装透镜模块130的孔可形成在壳体111的顶表面中。此外，第一致动器121的第一驱动线圈121a可插入到其中的孔可形成在壳体111的第一侧表面中，第二致动器122的第二驱动线圈122a可插入到其中的孔可形成在壳体111的第二侧表面和第三侧表面中。此外，感测单元150的感测线圈151可插入到其中的孔可形成在壳体111的第四侧表面中。
屏蔽壳112可被构造为覆盖壳体111的部分。作为示例，屏蔽壳112可被构造为覆盖壳体111的顶表面和四个侧表面。可选地，屏蔽壳112可被构造为仅覆盖壳体111的四个侧表面或者可被构造为部分地覆盖壳体111的顶表面和四个侧表面。
致动器单元120可包括多个致动器。作为示例，致动器单元120可包括：第一致动器121，被构造为使透镜模块130在Z轴方向上运动；以及第二致动器122，被构造为使透镜模块130在X轴方向和Y轴方向上运动。
第一致动器121可安装在壳体111和透镜模块130的第一框架131上。作为示例，第一致动器121的一些组件可安装在壳体111的第一侧表面上，第一致动器121的其他组件可安装在第一框架131的第一侧表面上。第一致动器121可使透镜模块130在光轴方向(图2的Z轴方向)上运动。作为示例，第一致动器121可包括第一驱动线圈121a、第一驱动磁体121b和第一基板121c。第一驱动线圈121a可形成在第一基板121c上。第一基板121c可安装在壳体111的第一侧表面上，第一驱动磁体121b可安装在第一框架131的面对第一基板121c的第一侧表面上。
第一致动器121可将驱动信号施加到第一驱动线圈121a。第一致动器121可包括可被双向地驱动的H桥电路，以按照音圈电机方式将驱动信号施加到第一驱动线圈121a。当将驱动信号施加到第一驱动线圈121a时，可通过第一驱动线圈121a产生磁通量，并且磁通量可与第一驱动磁体121b的磁场相互作用，以产生使第一框架131和透镜镜筒134相对于壳体111能够相对运动的驱动力。第一致动器121可从感测单元150的一个或更多个感测线圈151的电感的改变来确定透镜镜筒134和第一框架131的位移。第一驱动磁体121b可如图2中所示地设置在第一框架131的一个表面131c上，或者可设置在第一框架131的角部131d中的一个上。
第二致动器122可安装在壳体111和透镜模块130的第三框架133上。作为示例，第二致动器122的一些组件可安装在壳体111的第二侧表面和第三侧表面上，第二致动器122的其他组件可安装在第三框架133的第二侧表面和第三侧表面上。可选地，第二致动器122可安装在壳体111和第三框架133的一些角部上。
第二致动器122可使透镜模块130在与光轴方向垂直的方向上运动。作为示例，第二致动器122可包括第二驱动线圈122a、第二驱动磁体122b和第二基板122c。第二驱动线圈122a可形成在第二基板122c上。第二基板122c可具有大体上形，并且可安装为围绕壳体111的第二侧表面至第四侧表面。第二驱动磁体122b可安装在第三框架133的第二侧表面和第三侧表面上，并面对设置在第二基板122c上的第二驱动线圈122a。
第二致动器122可改变第二驱动线圈122a与第二驱动磁体122b之间产生的磁力的大小和方向，以使第二框架132或第三框架133相对于第一框架131能够相对运动。透镜镜筒134可通过第二框架132或第三框架133的运动而在与第二框架132或第三框架133的运动方向相同的方向上运动。
第二致动器122可从感测单元150的一个或更多个感测线圈151的电感的改变检测第二框架132或第三框架133的位置。
透镜模块130可安装在壳体单元110中。作为示例，透镜模块130可容纳在通过壳体111和屏蔽壳112形成的容纳空间中，并在至少三个轴方向上是可运动的。
透镜模块130可包括多个框架。作为示例，透镜模块130可包括第一框架131、第二框架132和第三框架133。第一框架131可相对于壳体111是可运动的。作为示例，第一框架131可通过上面描述的第一致动器121在光轴方向(Z轴方向)上运动。多个引导槽131a和131b可形成在第一框架131中。作为示例，延伸为在光轴方向(Z轴方向)上伸长的第一引导槽131a可形成在第一框架131的第一侧表面中，延伸为在与光轴方向垂直的第一方向(Y轴方向)上伸长的第二引导槽131b可分别形成在第一框架131的内部底表面的四个角部中。第一框架131可制造使得其至少三个侧表面是敞开的。作为示例，第一框架131的第二侧表面和第三侧表面可以是敞开的，使得第三框架133上的第二驱动磁体122b和壳体111上的第二驱动线圈122a可彼此面对，第一框架131的第四侧表面可以是敞开的，使得第三框架133上的检测目标152和壳体111上的感测线圈151可彼此面对。这里，检测目标152指的是将被检测的单元。
第二框架132可安装在第一框架131中。作为示例，第二框架132可安装在第一框架131的内部空间中。第二框架132可相对于第一框架131在与光轴方向垂直的第一方向(Y轴方向)上运动。作为示例，第二框架132可沿着第一框架131的第二引导槽131b在与光轴方向垂直的第一方向(Y轴方向)上运动。多个引导槽132a可形成在第二框架132中。作为示例，延伸为在与光轴方向垂直的第二方向(X轴方向)上伸长的四个第三引导槽132a可分别形成在第二框架132的角部中。
第三框架133可安装在第二框架132上。作为示例，第三框架133可安装在第二框架132的顶表面上。第三框架133可被构造为相对于第二框架132在与光轴方向垂直的第二方向(X轴方向)上运动。作为示例，第三框架133可沿着第二框架132的第三引导槽132a在与光轴方向垂直的第二方向(X轴方向)上运动。第三框架133可安装有多个第二驱动磁体122b和检测目标152。作为示例，至少两个第二驱动磁体122b可分别形成在第三框架133的第二侧表面和第三侧表面上，检测目标152可安装在第三框架133的第四侧表面上。
同时，上面描述的第三框架133可与第二框架132一体地形成。在此情况下，一体地形成的第三框架133和第二框架132可在与光轴方向垂直的第一方向(Y轴方向)和第二方向(X轴方向)上运动。在此情况下，第二引导槽131b和第三引导槽132a可形成在第一框架131中。
透镜模块130可包括透镜镜筒134。作为示例，透镜模块130可包括透镜镜筒134，透镜镜筒134容纳一个或更多个透镜。透镜镜筒134可具有中空的圆柱形状，使得用于捕获被摄体的图像的多个透镜可容纳在其中，多个透镜可在光轴方向上设置在透镜镜筒134中。堆叠在透镜镜筒134中的透镜的数量可取决于透镜镜筒134的设计，这些透镜可具有诸如相同的折射率或不同的折射率等的光学特性。
透镜镜筒134可安装在第三框架133中。作为示例，透镜镜筒134可装配到第三框架133中，从而与第三框架133一体地运动。透镜镜筒134可在光轴方向(Z轴方向)和与光轴方向垂直的方向(X轴方向和Y轴方向)上运动。作为示例，透镜镜筒134可通过第一致动器121在光轴方向(Z轴方向)上运动，并且通过第二致动器122在与光轴方向垂直的方向(X轴方向和Y轴方向)上运动。可选地，透镜镜筒134可与第三框架133一体地形成。
球支承件单元140可引导透镜模块130的运动。作为示例，球支承件单元140可被构造为使得透镜模块130在光轴方向和与光轴方向垂直的方向上平顺地运动。球支承件单元140可包括第一球支承件141、第二球支承件142和第三球支承件143。作为示例，第一球支承件141可设置在第一框架131的第一引导槽131a中，以允许第一框架131在光轴方向上平顺地运动。作为另一示例，第二球支承件142可设置在第一框架131的第二引导槽131b中，以允许第二框架132在与光轴方向垂直的第一方向上平顺地运动。作为另一示例，第三球支承件143可设置在第二框架132的第三引导槽132a中，以允许第三框架133在与光轴方向垂直的第二方向上平顺地运动。
第一球支承件141和第二球支承件142中的每者可包括至少三个球，第一球支承件141和第二球支承件142中的每者的至少三个球可分别设置在第一引导槽131a和第二引导槽131b中。
用于减小摩擦和噪音的润滑材料可填充在设置有球支承件单元140的所有部分中。作为示例，粘性流体可注射到各个引导槽131a、131b和132a中。可使用具有优良的粘性和润滑特性的油脂作为粘性流体。
感测单元150可包括一个或更多个感测线圈151和检测目标152。一个或更多个感测线圈151可包括第一感测线圈151a和第二感测线圈151b，第一感测线圈151a和第二感测线圈151b可形成在第二基板122c上，并且可安装在壳体111的第四侧表面上。检测目标152可安装在第三框架133的第四侧表面上，并面对形成在第二基板122c上的第一感测线圈151a和第二感测线圈151b。检测目标152可包括磁性主体和导体中的任一者或两者。例如，检测目标152可通过稀土、铁、铜、金、银、镍、铝及它们的合金、不锈钢(SUS)、磁性或导电聚合物、磁性或导电陶瓷、复合材料等中的任一者或者它们的组合来实现。
感测单元150可检测检测目标152的位置，以确定透镜模块130的位移，更具体地说，确定透镜镜筒134的位移。
感测单元150可通过感测线圈151的电感的改变来确定检测目标152的位移。作为示例，感测单元150可执行第一感测线圈151a和第二感测线圈151b的电感之间的相减，以确定检测目标152的在沿其设置第一感测线圈151a和第二感测线圈151b的方向上的位移。例如，当第一感测线圈151a和第二感测线圈151b如图2中所示地设置在X轴方向上时，感测单元150可执行第一感测线圈151a和第二感测线圈151b的电感之间的相减，以确定检测目标152的在X轴方向上的位移。可选地，感测单元150可执行第一感测线圈151a和第二感测线圈151b的电感之间的相加，以确定检测目标152的在与其上设置有第一感测线圈151a和第二感测线圈151b的表面垂直的方向上的位移。例如，感测单元150可执行第一感测线圈151a和第二感测线圈151b的电感之间的相加，以确定检测目标152的在图2中的Y轴方向上的位移。
图3是示出根据本公开的示例性实施例的相机模块中使用的致动器单元和感测单元的框图。
图3的致动器310可对应于图2的致动器单元120的第一致动器121和第二致动器122。当图3的致动器310对应于图2的第一致动器121时，为了执行相机模块的自动调焦(AF)功能，致动器310可使透镜镜筒在光轴方向上运动。因此，当图3的致动器310执行自动调焦功能时，下面将描述的驱动器311可将驱动信号Sdr施加到驱动线圈312，以向驱动磁体313提供在光轴方向上的驱动力。
此外，当图3的致动器310对应于图2的第二致动器122时，致动器310可使透镜镜筒在与光轴方向垂直的方向上运动，以执行相机模块的光学防抖(OIS)功能。因此，当图3的致动器310执行光学防抖功能时，下面将描述的驱动器311可将驱动信号施加到驱动线圈312，以向驱动磁体313提供在与光轴方向垂直的方向上的驱动力。
致动器310可包括驱动器311、驱动线圈312和驱动磁体313。
驱动器311可接收从外部源施加的输入信号Sin以及由感测单元320产生的反馈信号Sf，并且可向驱动线圈312提供驱动信号Sdr。驱动器311可包括向驱动线圈312提供驱动信号Sdr的驱动器集成电路(IC)。驱动器IC可包括可以被双向驱动的H桥电路，以按照音圈电机方式向驱动线圈312施加驱动信号Sdr。
当驱动信号Sdr从驱动器311施加到驱动线圈312时，驱动磁体313可接收驱动力，透镜模块可通过驱动线圈312与驱动磁体313之间的电磁相互作用而在光轴方向或与光轴方向垂直的方向上运动。
当透镜模块通过驱动磁体313与驱动线圈312之间的电磁相互作用而运动时，感测单元320可计算与透镜模块一起运动的检测目标321的位置，以产生反馈信号Sf，并且向驱动器311提供反馈信号Sf。
当设置在透镜模块的侧表面上的检测目标321通过从驱动器311提供的驱动力而运动时，可改变检测目标321的与一个或更多个感测线圈322重叠的区域，一个或更多个感测线圈322的电感可由此改变。也就是说，一个或更多个感测线圈322的电感可根据检测目标321的运动而改变。
感测单元320可包括检测目标321、一个或更多个感测线圈322和计算器323。这里，检测目标321可对应于图2的感测单元150中包括的检测目标152，一个或更多个感测线圈322可对应于图2的感测单元150中包括的一个或更多个感测线圈151a和151b。
计算器323可执行一个或更多个感测线圈322的电感之间的相减，以确定检测目标321在沿其设置一个或更多个感测线圈322的方向上的位移。例如，计算器323可执行从在与检测目标321的第一位置分开的第二位置处一个或更多个感测线圈322中的第一感测线圈的第二电感中减去在第一位置处第一感测线圈的第一电感，以确定检测目标321的位移。对于另一示例，计算器323可执行从一个或更多个感测线圈322的第二感测线圈的第三电感中减去第一感测线圈的第一电感，以确定检测目标321在沿其设置一个或更多个感测线圈322方向上的位移或位置。此外，计算器323可执行一个或更多个感测线圈322的电感之间的相加，以确定检测目标321的在与其上设置有一个或更多个感测线圈322的表面垂直的方向上的位移。例如，计算器323可执行将在检测目标321的第一位置处第一感测线圈的第一电感加到在与第一位置分开的第二位置处第一感测线圈的第二电感，以确定检测目标321的位移。对于另一示例，计算器323可执行将第一感测线圈的第一电感加到第二感测线圈的第三电感，以确定检测目标321的在与其上设置有一个或更多个感测线圈322的表面垂直的方向上的位移或位置。
计算器323可包括存储器，与计算的电感对应的检测目标321的位置信息可存储在存储器中。存储器可通过包括闪存、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和铁电随机存取存储器(FeRAM)中的一者的非易失性存储器来实现。
计算器323可根据计算的电感确定检测目标321的位置，并且产生与确定的位置对应的反馈信号Sf。当反馈信号Sf被提供到驱动器311时，驱动器311可将输入信号Sin与反馈信号Sf彼此比较，以基于比较结果再产生驱动信号Sdr。也就是说，可按照将输入信号Sin与反馈信号Sf彼此比较的闭合环路型的控制方式来驱动驱动器311。闭合环路型驱动器311可被驱动，以减小输入信号Sin中包括的目标位置与反馈信号Sf中包括的当前位置之间的误差。与开环型控制相比，闭合环路型的控制驱动可具有改善的线性、精确性和可重复性。
根据本公开的示例性实施例的感测单元150的一个或更多个感测线圈可设置在第一方向上。感测单元150可执行设置在第一方向上的一个或更多个感测线圈的电感之间的相减，以确定检测目标在第一方向上的位置。感测单元150可执行设置在第一方向上的一个或更多个感测线圈的电感之间的相减，以去除根据在与其上设置有感测线圈的表面垂直的第二方向上感测线圈与检测目标之间的距离的感测线圈的电感的改变。
此外，根据本公开的示例性实施例的感测单元150可执行设置在第一方向上的一个或更多个感测线圈的电感之间的相加，以确定检测目标在与其上设置有感测线圈的表面垂直的第二方向上的位置。
下文中将参照图4至图6D描述通过根据本公开的示例性实施例的感测单元计算位置的操作。
图4是示出根据图2的示例性实施例的一个或更多个感测线圈和检测目标的布局的示图，图5A至图6D是示出根据图4的示例性实施例的感测线圈的电感的变化和对于检测目标的位置的计算结果的曲线图。
参照图4，一个或更多个感测线圈的第一感测线圈151a和第二感测线圈151b可设置在X轴方向上，即，沿X轴方向设置，检测目标152可在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向上运动。
当检测目标152在X轴方向上运动时，检测目标152与第一感测线圈151a之间的重叠区域以及检测目标152与第二感测线圈151b之间的重叠区域可在不同的方向上增大或减小。例如，当检测目标152在X轴方向上运动时，第一感测线圈151a的电感可减小，第二感测线圈151b的电感可增大。
此外，当检测目标152在Y轴方向上运动时，检测目标152与第一感测线圈151a及第二感测线圈151b之间的重叠区域可不改变，然而，检测目标152与第一感测线圈151a及第二感测线圈151b之间的在Y轴方向上的距离可以以相同的方向增大或减小。例如，当检测目标152在Y轴方向上运动时，第一感测线圈151a和第二感测线圈151b的电感可以以相同的方向增大或减小。
图5A是示出在检测目标152位于Y轴方向上的中央处在X轴方向上运动的示例情况下感测线圈151a、151b的电感的改变的曲线图。图5B是示出在检测目标152位于与图5A的Y轴方向上的中央相比距感测线圈151a、151b间隔更远的位置处在X轴方向上运动的示例情况下感测线圈151a、151b的电感的改变的曲线图(由于正Y轴方向进入页面中，因此y<y中央)。图5C是示出在检测目标152位于与图5A的Y轴方向上的中央相比更靠近感测线圈151a、151b的位置处在X轴方向上运动的示例情况下感测线圈151a、151b的电感的改变的曲线图(y>y中央)。此外，图5D是示出通过执行图5A至图5C的感测线圈151a、151b的电感之间的相减而获得的结果的曲线图。
参照图5A至图5C，当检测目标152在正X轴方向上运动时，第一感测线圈151a的电感可减小，第二感测线圈151b的电感可增大。
然而，与检测目标152位于Y轴方向上的中央处在X轴方向上运动的情况(见图5A)相比，在检测目标152位于与Y轴方向上的中央相比距感测线圈151a、151b间隔更远的位置处在X轴方向上运动的示例情况(见图5B)下，第一感测线圈151a的电感和第二感测线圈151b的电感可在电感减小了参考水平的状态下减小或增大。所述参考水平可根据检测目标152在图5A和图5B的每者中的在Y轴方向上的位置的距离差来确定。
此外，与检测目标152位于Y轴方向上的中央处在X轴方向上运动的情况(见图5A)相比，在检测目标152位于与Y轴方向上的中央相比更靠近感测线圈151a、151b的位置处在X轴方向上运动的情况(见图5C)下，第一感测线圈151a的电感和第二感测线圈151b的电感可在它们增大了参考水平的状态下减小或增大。所述参考水平可根据检测目标152在图5A和图5C的每者中的在Y轴方向上的位置的距离差来确定。
参照图5A至图5C的感测线圈151a、151b的电感的改变，当检测目标152在正X轴方向上运动时，在每种情况下，第一感测线圈151a的电感可减小，第二感测线圈151b的电感可增大。
因此，根据本公开的示例性实施例的感测单元150可执行设置在X轴方向上的第一感测线圈151a和第二感测线圈151b的电感之间的相减，以去除根据检测目标152在Y轴方向上的位置的第一感测线圈151a和第二感测线圈151b的电感的改变。因此，感测单元150可精确地确定检测目标152在X轴方向上的位置。
此外，根据本公开的示例性实施例的感测单元150可用通过执行第一感测线圈151a和第二感测线圈151b的电感之间的相减产生的值除以通过执行第一感测线圈151a和第二感测线圈151b的电感之间的相加产生的值，以更精确地驱动检测目标152在X轴方向上的位置。这里，通过执行第一感测线圈151a和第二感测线圈151b的电感之间的相加产生的值可对应于如下描述的用于确定检测目标在Y轴方向上的位置的值。
图6A是示出在检测目标152位于X轴方向上的中央处在Y轴方向上运动的情况下感测线圈151a、151b的电感的改变的曲线图，图6B是示出在检测目标152位于与X轴方向上的中央相比邻近于第一感测线圈151a的位置处在Y轴方向上运动的情况下感测线圈151a、151b的电感的改变的曲线图，图6C是示出在检测目标152位于与X轴方向上的中央相比邻近于第二感测线圈151b的位置处在Y轴方向上运动的情况下感测线圈151a、151b的电感的改变的曲线图。此外，图6D是示出通过执行图6A至图6C的感测线圈151a、151b的电感之间的相加而获得的结果的曲线图。
参照图6A至图6C，当检测目标152在正Y轴方向上运动时，第一感测线圈151a和第二感测线圈151b的电感可增大。
在检测目标152位于X轴方向上的中央处在Y轴方向上运动的情况(见图6A)下，第一感测线圈151a和第二感测线圈151b的电感可具有相同的水平。然而，在检测目标152位于与X轴方向上的中央相比邻近于第一感测线圈151a的位置处在Y轴方向上运动的情况(见图6B)下，第一感测线圈151a的电感可在其与第二感测线圈151b的电感相比增大了参考水平的状态下增大。所述参考水平可根据检测目标152在图6A和图6B的每者中的在X轴方向上的位置的距离差来确定。
此外，在检测目标152位于与X轴方向上的中央相比邻近于第二感测线圈151b的位置处在Y轴方向上运动的情况(见图6C)下，第二感测线圈151b的电感可在其与第一感测线圈151a的电感相比增大了参考水平的状态下增大。所述参考水平可根据检测目标152的在图6A和图6C的每者中的在X轴方向上的位置的距离差来确定。
参照图6A至图6C的感测线圈151a、151b的电感的改变，当检测目标152在正Y轴方向上运动时，在每种情况下，第一感测线圈151a和第二感测线圈151b的电感可增大。
因此，根据本公开的示例性实施例的感测单元150可执行设置在X轴方向上的第一感测线圈151a和第二感测线圈151b的电感之间的相加，以确定检测目标152在Y轴方向上的位置。
根据本公开的示例性实施例的感测单元150可按照上述方式确定检测目标152在X轴方向和Y轴方向上的位置，并且还可按照类似的方式确定检测目标152在Z轴方向上的位置。在此情况下，可设置用于确定检测目标152在Z轴方向上的位置的另外的感测线圈。
图7A和图7B是示出根据本公开的另一示例性实施例的感测线圈和检测目标的布局的示图。
参照图7A和图7B，感测线圈151可包括第一感测线圈151a、第二感测线圈151b和第三感测线圈151c。第一感测线圈151a和第二感测线圈151b可设置在Z轴方向上，第二感测线圈151b和第三感测线圈151c可设置在X轴方向上。根据第一感测线圈151a、第二感测线圈151b和第三感测线圈151c的布局，检测目标152可具有如图7A所示的矩形形状，或者可具有如图7B中所示的三角形形状。此外，除了矩形形状和三角形形状以外，检测目标152的形状还可修改为各种形状。
感测单元150可执行设置在Z轴方向上的第一感测线圈151a和第二感测线圈151b的电感之间的相减，以确定检测目标152在Z轴方向上的位置。此外，感测单元150可用通过执行第一感测线圈151a和第二感测线圈151b的电感之间的相减产生的值除以通过执行第一感测线圈151a、第二感测线圈151b和第三感测线圈151c的电感之间的相加产生的值，以更精确地确定检测目标152在Z轴方向上的位置。
感测单元150可执行第一感测线圈151a、第二感测线圈151b和第三感测线圈151c的电感之间的相加，以确定检测目标152在Y轴方向上的位置。
感测单元150可执行设置在X轴方向上的第二感测线圈151b和第三感测线圈151c的电感之间的相减，以确定检测目标152在X轴方向上的位置。此外，感测单元150可用通过执行第二感测线圈151b和第三感测线圈151c的电感之间的相减产生的值除以通过执行第一感测线圈151a、第二感测线圈151b和第三感测线圈151c的电感之间的相加产生的值，以更精确地确定检测目标152在X轴方向上的位置。
图8A和图8B是示出根据本公开的另一示例性实施例的感测线圈和检测目标的布局的示图。
参照图8A和图8B，感测线圈151可包括第一感测线圈151a、第二感测线圈151b和第三感测线圈151c。第一感测线圈151a可与第二感测线圈151b和第三感测线圈151c一起设置在Z轴方向上，第二感测线圈151b和第三感测线圈151c可设置在X轴方向上。根据第一感测线圈151a、第二感测线圈151b和第三感测线圈151c的布局，检测目标152可具有如图8A中所示的矩形形状，或者可具有如图8B中所示的三角形形状。此外，除了矩形形状和三角形形状之外，检测目标152的形状还可修改为各种形状。
感测单元150可从设置在Z轴方向上的第一感测线圈151a的电感中减去第二感测线圈151b和第三感测线圈151c的电感，以确定检测目标152在Z轴方向上的位置。此外，感测单元150可用通过从第一感测线圈151a的电感中减去第二感测线圈151b和第三感测线圈151c的电感产生的值除以通过执行第一感测线圈151a、第二感测线圈151b和第三感测线圈151c的电感之间的相加产生的值，以更精确地确定检测目标152在Z轴方向上的位置。
感测单元150可执行第一感测线圈151a、第二感测线圈151b和第三感测线圈151c的电感之间的相加，以确定检测目标152在Y轴方向上的位置。
感测单元150可执行设置在X轴方向上的第二感测线圈151b和第三感测线圈151c的电感之间的相减，以确定检测目标152在X轴方向上的位置。此外，感测单元150可用通过执行第二感测线圈151b和第三感测线圈151c的电感之间的相减产生的值除以通过执行第一感测线圈151a、第二感测线圈151b和第三感测线圈151c的电感之间的相加产生的值，以更精确地确定检测目标152在X轴方向上的位置。
上文中已经描述了在假设设置两个或三个感测线圈的情况下确定检测目标的位置的操作，但是也可设置四个或更多个感测线圈，也可将上述方式应用到设置四个或更多个感测线圈的情况。
如上面所阐述的，根据本公开的示例性实施例的相机模块的感测单元可通过感测线圈的电感的改变而精确地检测检测目标的位置。此外，相机模块的感测单元不使用另外的霍尔传感器，使得可减小相机模块的感测单元的制造成本并且可提高相机模块的感测单元的空间效率。
虽然本公开包括特定的示例，但是理解本申请的公开内容之后将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可在这些示例中做出形式上和细节上的各种变化。在此所描述的示例将仅被理解为描述性含义，而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被认为可适用于其他示例中的类似特征或方面。如果以不同的顺序执行描述的技术，和/或如果以不同的方式组合描述的系统、构造、装置或者电路中的组件和/或用其他组件或者他们的等同物进行替换或者补充描述的系统、构造、装置或者电路中的组件，则可获得适当的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物限定，权利要求及其等同物的范围内的所有变化将被解释为包含于本公开中。

Claims (19)

1.一种相机模块的感测单元，其特征在于，所述感测单元包括：
检测目标，设置在透镜模块的侧表面上；
一个或更多个感测线圈，设置为面对所述检测目标；及
计算器，被配置为基于所述一个或更多个感测线圈的电感，确定所述检测目标在光轴方向、与所述光轴方向垂直的第一方向和与所述光轴方向垂直且不同于所述第一方向的第二方向中的任意方向上的位移。
2.根据权利要求1所述的感测单元，其特征在于，所述一个或更多个感测线圈的电感根据所述检测目标的运动而改变。
3.根据权利要求1所述的感测单元，其特征在于，所述一个或更多个感测线圈包括设置在所述第一方向上的第一感测线圈和第二感测线圈。
4.根据权利要求3所述的感测单元，其特征在于，所述计算器还被配置为执行所述第一感测线圈与所述第二感测线圈的电感之间的相减，以确定所述检测目标在所述第一方向上的位移。
5.根据权利要求4所述的感测单元，其特征在于，所述计算器还被配置为执行所述第一感测线圈和所述第二感测线圈的电感之间的相加，以确定所述检测目标在所述第二方向上的位移。
6.根据权利要求5所述的感测单元，其特征在于，所述计算器还被配置为用通过执行所述相减产生的值除以通过执行所述相加产生的值，以确定所述检测目标在所述第一方向上的位移。
7.根据权利要求3所述的感测单元，其特征在于，所述一个或更多个感测线圈还包括与所述第一感测线圈和所述第二感测线圈中的至少一个一起设置在所述光轴方向上的第三感测线圈。
8.根据权利要求7所述的感测单元，其特征在于，所述计算器还被配置为基于所述第一感测线圈和所述第二感测线圈中的至少一个的电感与所述第三感测线圈的第三电感之间的相减来确定所述检测目标在所述光轴方向上的位移。
9.根据权利要求8所述的感测单元，其特征在于，所述计算器还被配置为基于所述第一感测线圈、所述第二感测线圈和所述第三感测线圈的电感之间的相加来确定所述检测目标在所述第二方向上的位移。
10.根据权利要求9所述的感测单元，其特征在于，所述计算器还被配置为基于用通过执行所述相减产生的值除以通过执行所述相加产生的值来确定所述检测目标在所述光轴方向上的位移。
11.一种相机模块，其特征在于，所述相机模块包括：
透镜模块；
致动器单元，被配置为提供在所述透镜模块的光轴方向和与所述光轴方向垂直的方向上的驱动力；及
感测单元，包括设置为面对所述透镜模块的侧表面的一个或更多个感测线圈，并且被配置为确定所述透镜模块在所述光轴方向和与所述光轴方向垂直的方向中的任意方向上的位移。
12.根据权利要求11所述的相机模块，其特征在于，所述感测单元还包括设置在所述透镜模块的所述侧表面上的检测目标，其中，将所述感测线圈的电感改变作为所述检测目标的运动的结果。
13.根据权利要求11所述的相机模块，其特征在于，所述感测单元被配置为基于所述一个或更多个感测线圈的电感之间的相减来确定所述透镜模块在与所述光轴方向垂直的方向上的位移。
14.根据权利要求13所述的相机模块，其特征在于，所述感测单元被配置为执行所述一个或更多个感测线圈的电感之间的相减，以去除由于所述透镜模块在与设置有所述一个或更多个感测线圈的表面垂直的方向上的位移而导致的电感的改变。
15.根据权利要求11所述的相机模块，其特征在于，所述感测单元被配置为执行所述一个或更多个感测线圈的电感之间的相加，以确定所述透镜模块在与设置有所述一个或更多个感测线圈的表面垂直的方向上的位移。
16.根据权利要求15所述的相机模块，其特征在于，所述感测单元被配置为执行所述一个或更多个感测线圈的电感之间的相加，以去除由于所述透镜模块在与所述光轴方向垂直的方向上的位移而导致的电感的改变。
17.一种相机模块的感测单元，其特征在于，所述感测单元包括：
检测目标，设置在透镜模块上；
感测线圈，设置为面对所述检测目标；及
计算器，
其中，所述计算器被配置为接收所述感测线圈中的每个的电感，并且基于接收到的所述感测线圈的电感，确定所述检测目标在所述透镜模块的光轴方向、与所述光轴方向垂直的第一方向以及与所述光轴方向垂直且不同于所述第一方向的第二方向中的任意方向上的位移。
18.根据权利要求17所述的感测单元，其特征在于，所述感测线圈设置在所述第一方向上，
所述计算器还被配置为通过将所述感测线圈的电感彼此相减而确定所述检测目标在所述第一方向上的位移，
所述计算器还被配置为通过将所述感测线圈的电感彼此相加而确定所述检测目标在所述第二方向上的位移，并且
所述第二方向与所述第一方向垂直。
19.根据权利要求18所述的感测单元，其特征在于，
所述感测线圈还设置在所述光轴方向上，并且
所述计算器还被配置为通过将所述感测线圈的电感彼此相减而确定所述检测目标在所述光轴方向上的位移。
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