致动器机构

领域

除了其它事情之外，本申请涉及一种致动器机构(actuator arrangement)，特别是一种包括第一致动器和第二致动器的致动器机构，第一致动器和第二致动器中的一者或两者可以是形状记忆合金(SMA)致动器。

背景

SMA致动器对于在微型相机中提供光学图像稳定(OIS)特别有用。例如，如WO2011/104518(“P284”)中描述的SMA致动器可以用于提供所谓的模块倾斜OIS，如WO2013/175197(“P318”)中描述的SMA致动器可以用于提供所谓的透镜移位OIS，以及如WO2017/072525(“P342”)中描述的SMA致动器可以用于提供所谓的传感器移位OIS。此外，如WO2018/158590(“P373”)中描述的SMA致动器可以用于使反射镜或棱镜倾斜，以在潜望镜相机中提供OIS。

利用微型相机内可以容纳的典型长度的SMA线所能实现的移动量(也称为“行程”)是有限的。

此外，在这种背景下，光学图像稳定和超分辨率成像功能的结合还没有非常成功地实现。

概述

根据本发明的第一方面，提供了一种用于相机的致动器机构，其中相机包括两个或更多个相机元件，相机元件包括图像传感器和一个或更多个光学元件，该光学元件用于在图像传感器上形成物体的图像或帮助在图像传感器上形成物体的图像，该致动器机构包括：

第一(“静态”)部件，该第一部件限定第一轴线；

第一致动器，该第一致动器用于提供一个或更多个相机元件相对于第一部件的第一类型的移动；

第二致动器，该第二致动器用于提供一个或更多个相机元件相对于第一部件的不同的第二类型的移动；

控制器，该控制器被配置为(a)使第一致动器移动一个或更多个相机元件，以便提供第一光学图像稳定(OIS)效果，和(b)使第二致动器移动一个或更多个相机元件，以便提供第二OIS效果，其中第一OIS效果和第二OIS效果组合以提供大于第一OIS效果和第二OIS效果中的任一者的整体OIS效果。

因此，可以有利地提高整体OIS效果。在第一和/或第二致动器是SMA致动器的情况下，这可能特别重要，SMA致动器中的每一个可以具有如上所述的有限行程。

如将理解的，提供OIS效果通常包括在一个方向上移动图像传感器上的图像，以便补偿由于相机的运动(“抖动”)而导致的图像传感器上的图像在另一(相反)方向上的移动。

不同类型的移动可以涉及不同的移动(例如平移与旋转)和/或相机元件的不同组合的移动。

一个或更多个光学元件可以包括透镜，该透镜用于将物体的图像聚焦到图像传感器上或帮助将物体的图像聚焦到图像传感器上。

第一致动器可以用于在与第一轴线正交的平面内的任何方向上相对于第一部件移动透镜。第二致动器可以用于在与第一轴线正交的平面内的任何方向上相对于第一部件移动图像传感器。

控制器可以被配置成，响应于对期望的OIS效果的确定，(a)使第一致动器引起透镜相对于第一部件在第一方向上移动，和(b)使第二致动器引起图像传感器相对于第一部件在第二方向上移动，其中第二方向与第一方向相反。

因此，透镜和图像传感器之间的相对运动可能加倍。

代替如上所述的“使”透镜“移位”，第一致动器可以用于相对于第一轴线倾斜透镜，这可以产生有点类似的OIS效果。

一个或更多个光学元件可以包括用于例如在潜望镜相机中重定向光路的反射元件(例如反射镜或棱镜)。潜望镜相机可以另外被称为折叠式相机，并且可以被定义为具有一个或更多个反射器以提供延长的光路的相机。光路可以被反射器折叠例如90度。

第一致动器可以用于倾斜反射元件，以便在任何方向上移动图像传感器上的图像。这样的倾斜可以涉及相对于反射元件的反射表面的法线而倾斜反射元件。第二致动器可以用于在与第一轴线正交的平面内的任何方向上相对于第一部件移动透镜和图像传感器中的一个。

致动器机构甚至可以包括第三致动器，该第三致动器用于在与第一轴线正交的平面内的任何方向上相对于第一部件移动透镜和图像传感器中的另一个。在这样的情况下，控制器可以被配置成(c)使第三致动器移动透镜和图像传感器中的另一个，以便提供第三OIS效果。第一、第二和第三OIS效果可以组合以提供更大的整体OIS效果。

第一致动器可以用于相对于第一轴线倾斜包括透镜和图像传感器的模块(在这种情况下，第一致动器可以被称为模块倾斜致动器)。第二致动器可以用于在与透镜的光轴垂直的平面内的任何方向上相对于模块移动透镜和图像传感器中的至少一个。

第二致动器可以是所谓的透镜移位致动器或所谓的传感器移位致动器，或者可以是包括透镜移位致动器和传感器移位致动器两者的致动器组件，如上文和权利要求2中所述。

控制器可以被配置成(a)使第一致动器移动一个或更多个相机元件，以便主要补偿图像传感器上的图像(例如，由于抖动而导致的)在第一频率范围内的移动，和(b)使第二致动器移动一个或更多个相机元件，以便主要补偿图像传感器上的图像在不同的第二频率范围内的移动。

第一频率范围内的移动可以包括与第二频率范围内的移动相比具有更低频率和更高振幅的移动。

在第一致动器是模块倾斜致动器的情况下，这可能是特别有利的，该模块倾斜致动器特别适合于补偿这样的更低频率、更高振幅的移动。

类似的原理可以适用于存在三个致动器的情况。

控制器可以被配置为：

获得指示相机相对于物体的运动的输入信号，该输入信号源自相对于所述第一部件固定的传感器；

向第一致动器提供第一控制信号，其中，该第一控制信号是从输入信号导出的；以及

向第二致动器提供第二控制信号，其中，该第二控制信号是从输入信号和指示第一致动器的位置的信号导出的。

可替代地，控制器可以被配置为：

获得指示第一部件相对于物体的运动的第一输入信号，该第一输入信号源自相对于所述第一部件固定的传感器；

向第一致动器提供第一控制信号，其中，该第一控制信号是从第一输入信号导出的；

获得指示模块相对于物体的运动的第二输入信号，该第二输入信号源自相对于模块固定的传感器；以及

向第二致动器提供第二控制信号，其中，该第二控制信号是从第二输入信号导出的。

致动器机构可以包括传感器。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于相机的致动器机构，其中相机包括两个或更多个相机元件，该相机元件包括图像传感器和一个或更多个光学元件，该光学元件用于在所述图像传感器上形成物体的图像或帮助在所述图像传感器上形成物体的图像，该致动器机构包括：

第一部件，该第一部件限定第一轴线；

第一致动器，该第一致动器用于提供一个或更多个相机元件相对于第一部件的第一类型的移动；

第二致动器，该第二致动器用于提供一个或更多个相机元件相对于第一部件的不同的第二类型的移动；

控制器，该控制器被配置成(a)使第一致动器移动一个或更多个相机元件，以便提供光学图像稳定(OIS)效果，和(b)使第二致动器移动一个或更多个相机元件，以便提供至少超分辨率成像。

因此，第二示例提供了更加灵活和有效的方式，即使用两个不同的致动器(具有不同的特性)来提供OIS和超分辨率成像。

如将理解的，提供超分辨率成像通常包括在两个或更多个位置之间移动图像传感器上的图像，该两个或更多个位置彼此偏离一定的距离，该距离小于图像传感器的像素的间距。像素间距是指两个相邻像素的中心之间的距离。

第二致动器还可以被配置为移动一个或更多个相机元件以提供另外的OIS效果。另外的OIS效果可能小于OIS效果。OIS效果和另外的OIS效果可以组合以提供大于OIS效果和另外的OIS效果中任一者的整体OIS效果。

第一致动器可以用于相对于第一轴线倾斜包括透镜和图像传感器的模块。第二致动器可以用于在与透镜的光轴垂直的平面内的任何方向上相对于模块移动透镜和图像传感器中的至少一个。

这样的第一致动器(即模块倾斜致动器)可以特别适合于提供OIS效果，并且这样的第二致动器(即透镜移位或传感器移位致动器)可以特别适合于提供超分辨率成像(和可选的另外的OIS效果)。

一个或更多个光学元件可以包括透镜，用于将物体的图像聚焦到图像传感器上或帮助将物体的图像聚焦到图像传感器上。附加地或可替代地，一个或更多个光学元件可以包括用于重定向光路的反射元件。

第一致动器可以用于在与第一轴线正交的平面内的任何方向上相对于第一部件移动透镜，并且第二致动器可以用于在与第一轴线正交的平面内的任何方向上相对于第一部件移动图像传感器。以这种方式，第一致动器可以是透镜移位致动器，而第二致动器可以是传感器移位致动器。

以下可以适用于第一方面或第二方面。

致动器机构可以包括：第一可移动部件，其用于支撑相对于第一部件可移动的一个或更多个相机元件；以及第二可移动部件，其用于支撑相对于第一部件和/或第一可移动部件可移动的一个或更多个相机元件。第一致动器可以用于相对于第一部件移动第一可移动部件。第二致动器可以用于相对于第一部件和/或第一可移动部件移动第二可移动部件。

第一致动器、第二致动器、或第一致动器和第二致动器中的每一个可以包括形状记忆合金(SMA)致动器。

可以提供一种相机模块，其包括：如上所述的致动器机构；一个或更多个光学元件；和图像传感器。

可以提供一种相机模块，其包括：如上所述的致动器机构；透镜；和图像传感器。

根据本发明的第三方面，提供了一种控制用于相机中的致动器机构的方法，其中相机包括两个或更多个相机元件，该相机元件包括图像传感器和一个或更多个光学元件，该光学元件用于在图像传感器上形成物体的图像或帮助在图像传感器上形成物体的图像，该致动器机构包括：

第一部件，该第一部件限定第一轴线；

第一致动器，该第一致动器用于提供一个或更多个相机元件相对于第一部件的第一类型的移动；

第二致动器，该第二致动器用于提供一个或更多个相机元件相对于第一部件的不同的第二类型的移动；

该方法包括：

使第一致动器移动一个或更多个相机元件，以便提供第一光学图像稳定(OIS)效果；以及

使第二致动器移动一个或更多个相机元件，以便提供第二OIS效果；其中，第一OIS效果和第二OIS效果组合以提供大于第一OIS效果和第二OIS效果中任一者的整体OIS效果。

根据本发明的第四方面，提供了一种控制用于相机中的致动器机构的方法，其中相机包括两个或更多个相机元件，该相机元件包括图像传感器和一个或更多个光学元件，该光学元件用于在图像传感器上形成物体的图像或帮助在图像传感器上形成物体的图像，该致动器机构包括：

第一部件，该第一部件限定第一轴线；

第一致动器，该第一致动器用于提供一个或更多个相机元件相对于第一部件的第一类型的移动；

第二致动器，该第二致动器用于提供一个或更多个相机元件相对于第一部件的不同的第二类型的移动；

该方法包括：

使第一致动器移动一个或更多个相机元件，以便提供光学图像稳定(OIS)效果；以及

使第二致动器移动一个或更多个相机元件，以便提供超分辨率成像。

可以提供一种非暂时性计算机可读介质，其上存储有指令，该指令当由控制器执行时，使控制器执行该方法。

根据本发明的第五方面，提供了一种致动器机构，该致动器机构包括：

第一(“静态”)部件，该第一部件限定第一轴线；

第一致动器，该第一致动器用于提供第一元件和/或第二元件相对于第一部件的第一类型的移动；

第二致动器，该第二致动器用于提供第一元件和/或第二元件相对于第一部件的不同的第二类型的移动；

控制器，该控制器被配置为(a)使第一致动器移动第一元件和/或第二元件，以便提供第一元件相对于第二元件的第一位移，和(b)使第二致动器移动第一元件和/或第二元件，以便提供第一元件相对于第二元件的第二位移，其中第一位移和第二位移组合以提供第一元件相对于第二元件的整体位移，该整体位移大于第一位移和第二位移中的任一者。

因此，这样的致动器机构具有除了提供OIS之外的用途。

在第一方面至第四方面中的任何方面，当图像传感器处于中立位置时，第一轴线可以垂直于图像传感器的光敏区。

根据本发明的第六方面，提供了一种用于相机中的致动器机构，该相机包括图像传感器和透镜，该透镜用于将物体的图像聚焦到图像传感器上或帮助将物体的图像聚焦到图像传感器上，该致动器机构包括：

第一部件，该第一部件限定第一方向；

第一致动器，该第一致动器被配置成相对于第一部件移动透镜，其中，该移动包括透镜围绕垂直于第一方向并穿过透镜的中心的任何轴线的旋转；

第二致动器，该第二致动器被配置成相对于第一部件移动图像传感器，其中，该移动包括图像传感器围绕垂直于第一方向并穿过图像传感器的中心的任何轴线的旋转；

其中，透镜的旋转与图像传感器的旋转基本上相同；以及

其中，第一致动器被配置成使得透镜的移动还包括平移移动，和/或第二致动器被配置成使得图像传感器的移动还包括平移移动，以便基本上保持透镜相对于图像传感器的所述位置和。

根据本发明的第七方面，提供了一种用于相机中的致动器机构，该相机包括图像传感器和透镜，该透镜用于将物体的图像聚焦到图像传感器上或帮助将物体的图像聚焦到图像传感器上，该致动器机构包括：

第一部件，该第一部件限定第一方向；

第一致动器，该第一致动器被配置成相对于第一部件移动第一元件，第一元件对应于透镜和图像传感器中的一个，其中，该移动包括第一元件在垂直于第一方向的任何方向上在第一移动范围内的平移和第一元件围绕垂直于第一方向的任何轴线在第二移动范围内的旋转；

第二致动器，该第二致动器配置成相对于第一部件移动第二元件，第二元件对应于透镜和图像传感器中的另一个，其中，该移动包括第二元件的旋转，以便在第一元件的旋转移动期间基本上保持透镜相对于图像传感器的取向。

本发明的第三方面、第四方面和第五方面等可以包括第一方面和第二方面等的任何合适的特征。

任何致动器机构可以是便携式电子设备的一部分，该便携式电子设备例如为移动电话或可佩戴设备，例如智能眼镜或增强现实眼镜。

附图简述

现在将参考附图仅通过示例的方式描述本发明的某些实施例，在附图中：

图1是对应于参考示例的相机装置的示意图；

图2是致动器机构的第一示例的示意图，其中透镜和图像传感器通常在相反的方向上移动，以便提供整体OIS效果；

图3是致动器机构的第二示例的示意图，其中模块被倾斜并且透镜相对于图像传感器移动，以便提供整体OIS效果；

图4是致动器机构的第三示例的示意图，其中模块被倾斜并且透镜相对于图像传感器移动，以便提供整体OIS效果；

图5是示出控制图2的致动器机构的第一方法的流程图；

图6是示出控制图2的致动器机构的第二方法的流程图；

图7是致动器机构的第五示例的示意图；

图8是图7的致动器机构从初始中心位置(虚线)移动到倾斜位置(实线)时的三种变型(a)、(b)和(c)的示意图；

图9是致动器机构的第六示例的示意图；

图10是图9的致动器机构的示意图，其中(a)透镜在第一移动范围内平移移动，并且(b)透镜和图像传感器在第二移动范围内倾斜；和

图11是致动器机构的第七示例的示意图。

详细描述

参考示例

图1示意性地示出了包含SMA致动器组件2的相机装置1。相机装置1将被包含在便携式电子设备(例如移动电话、智能眼镜(例如增强现实眼镜)或平板电脑)中。因此，微型化是重要的设计标准。

SMA致动器组件2包括支撑结构10和可移动部件20。可移动部件20被支撑在支撑结构10上。可移动部件20可相对于支撑结构10移动。可移动部件20可以在平面内移动，特别是在x-y平面内移动。附加地或可替代地，可移动部件20可以沿着主轴线(特别是沿着z轴线)移动。

SMA致动器组件2包括一根或更多根SMA线30。SMA线30可以在张紧状态下连接在支撑结构10和可移动部件20之间。SMA线30可以使用连接元件33(例如压接连接件(crimpconnection))在SMA线30的端部处连接到支撑结构10和/或可移动部件20。压接连接件可以压接SMA线以机械地保持SMA线，以及提供到SMA线30的电连接。然而，可以可替代地使用任何其他合适的连接件。SMA线30能够在选择性收缩时驱动可移动部件20相对于支撑结构10移动。

可移动部件20可以仅由SMA线30支撑在支撑结构10上(因此悬置在支撑结构10上)。然而，优选地，SMA致动器组件2包括将可移动部件支撑在支撑结构10上的支承机构40。支承机构40可以具有用于允许可移动部件20相对于支撑结构10移动的任何合适的形式。为此目的，支承机构40可以例如包括滚动支承件、挠曲支承件(flexure bearing)或平面支承件(plain bearing)。支承机构可以允许在x-y平面内的移动。支承机构40可以限制或阻止可移动部件20相对于支撑结构10沿着z轴线的移动。支承机构40可以将x-y平面内的移动限制在特定的移动范围内。可替代地，支承机构可以允许沿着z轴线的移动。支承机构40可以限制或阻止可移动部件20相对于支撑结构10在x-y平面内的(平移)移动。

相机装置1还包括透镜组件3和图像传感器4。透镜组件3包括配置成将图像聚焦在图像传感器4上的一个或更多个透镜。图像传感器4捕获图像，并且可以是任何合适的类型，例如电荷耦合设备(CCD)或CMOS设备。透镜组件3包括支撑一个或更多个透镜的透镜托架(例如，呈圆柱形主体的形式)。一个或更多个透镜可以固定在透镜托架中，或者可以以至少一个透镜可沿着光轴O移动的方式支撑在透镜托架中，例如以提供变焦或聚焦(例如自动聚焦(AF))。相机装置1可以是微型相机装置，其中透镜组件3的透镜或每个透镜的直径为20mm或更小(优选为12mm或更小)。为了便于参考，z轴线被认为是透镜组件3的光轴O，而x轴线和y轴线与z轴线垂直。在透镜组件3的期望取向中，光轴O垂直于图像传感器4的光敏区，而x轴线和y轴线平行于图像传感器4的光敏区。

在图1所示的示例中，可移动部件20包括透镜组件3。图像传感器4可以相对于支撑结构10固定，即安装在支撑结构10上。在其他示例中，透镜组件3可以相对于支撑结构10固定(例如，在x-y平面内)，并且可移动部件20可以包括图像传感器4。在任一示例中，在操作中，透镜组件3相对于图像传感器4移动。正交于光轴O(即，在x-y平面内)相对于图像传感器4移动透镜组件3具有移动图像传感器4上的图像的效果。这用于提供光学图像稳定(OIS)，从而补偿例如由用户的手抖引起的相机装置1的图像移动。沿着光轴O(即，沿着z轴线)相对于图像传感器4移动透镜组件3具有调节图像传感器4上的图像的聚焦量的效果。这用于提供自动聚焦(AF)或变焦功能。

相机装置1可以包括振动传感器6和控制电路8。例如，振动传感器6可以是陀螺仪传感器，但是通常可以使用其它类型的振动传感器6。振动传感器6检测相机装置1正在经历的振动，并生成表示相机装置1的振动的输出信号。控制电路8可以在集成电路(IC)芯片中实施。控制电路8响应于振动传感器6的输出信号生成用于SMA线30的驱动信号。SMA材料具有在加热时其经历引起SMA材料收缩的固态相变的特性。因此，向SMA线30施加驱动信号，从而通过允许电流流动来加热SMA线30，将引起SMA线30收缩并使可移动部件20移动。驱动信号可以被选择为以使由图像传感器4感测到的图像稳定的方式和/或以改变图像传感器4上的图像的聚焦量的方式来驱动可移动部件20的移动。控制电路8将生成的驱动信号提供给SMA线30。

图1的示意图只是使用SMA来相对于支撑结构移动可移动部件的致动器组件的一个通用示例。以下示例可以包括任何合适的致动器组件，其中SMA线被布置成相对于支撑结构移动可移动部件。

第一示例(“传感器移位和透镜移位”)

参考图2，现在将描述致动器机构100的第一示例。

致动器机构100用于包括透镜101和图像传感器102的微型相机。透镜101用于将物体的图像聚焦到图像传感器102上或(例如与其他透镜一起)帮助将物体的图像聚焦到图像传感器102上。

致动器机构100包括第一(“静态”)部件103。参考静态部件103限定第一轴线Z。当透镜101处于中心位置时，第一轴线Z可以对应于例如透镜101的光轴。

致动器机构100包括第一(“透镜移位”)致动器104，其用于在与第一轴线Z正交的平面内的任何方向上相对于静态部件103移动透镜101。第一致动器(其细节未在附图中示出)可以对应于如上所述和/或如在WO2013/175197(“P318”)中描述的致动器组件，WO2013/175197(“P318”)通过引用并入本文。第一致动器104可以包括“第一”可移动部件101a，透镜101附接到该“第一”可移动部件101a。

致动器机构100包括第二(“传感器移位”)致动器105，其用于在与第一轴线Z正交的平面内的任何方向上相对于静态部件103移动图像传感器102。第二致动器(其细节未在附图中示出)可以对应于如上所述和/或如在WO2017/072525(“P342”)中描述的致动器组件，WO2017/072525(“P342”)通过引用并入本文。第二致动器105可以包括“第二”可移动部件102a，图像传感器102附接到该“第二”可移动部件102a。

致动器机构100包括控制器106。控制器106(其细节未在附图中示出)可以包括处理器、存储器和输入/输出(I/O)接口。处理器可以采取一个或更多个通用数字电子中央处理单元(CPU)的形式。存储器可以包括易失性存储器和/或非易失性存储器。典型地，存储器可以包括用于存储指令的非易失性存储器和用于由处理器在运行时使用的易失性存储器的混合。在一些示例中，控制器106的元件的组合或甚至所有元件可以由单个适当配置的微控制器、专用集成电路(ASIC)或类似设备提供。

控制器106被配置成使第一(透镜移位)致动器104相对于静态部件103(并且因此相对于图像传感器102)移动透镜101，以便提供第一OIS效果。控制器106还被配置成使第二(传感器移位)致动器105相对于静态部件103(并且因此相对于透镜101)移动图像传感器102，以便提供第二OIS效果。控制器106被配置成以这样的方式操作，即第一OIS效果和第二OIS效果组合以提供大于第一OIS效果和第二OIS效果中任一者的整体OIS效果。特别地，控制器106被配置成响应于对期望的OIS效果(例如，图像传感器102上的图像的期望移动)的确定：

使第一(透镜移位)致动器104引起透镜101相对于静态部件103在第一方向D1上移动；和

使第二(传感器移位)致动器104引起图像传感器102相对于静态部件103在第二方向D2上移动，其中第二方向D2与第一方向D1相反。

因此，透镜101和图像传感器102之间的相对运动可能加倍。

第二示例(“传感器移位和模块倾斜”)

参考图3，现在将描述致动器机构200的第二示例。

致动器机构200用于包括透镜201和图像传感器202的微型相机。透镜201用于将物体的图像聚焦到图像传感器202上或(例如与其他透镜一起)帮助将物体的图像聚焦到图像传感器202上。

致动器机构200包括第一“静态”部件203。参考静态部件203限定第一轴线Z。当透镜201处于中心位置和取向时，第一轴线Z可以对应于例如透镜201的光轴。

致动器机构200包括第一(“模块倾斜”)致动器204，其用于相对于第一轴线Z倾斜包括透镜201和图像传感器202的模块207，即围绕垂直于第一轴线Z的任何轴线旋转模块207。第一致动器204(其细节未在附图中示出)可以对应于如在WO2011/104518(“P284”)中描述的致动器组件，该WO2011/104518(“P284”)通过引用并入本文。

致动器机构100包括第二(“传感器移位”)致动器205，其用于在与透镜201的光轴垂直的平面内的任何方向上相对于模块207移动图像传感器202。第二致动器205(其细节未在附图中示出)可以对应于如上所述和/或如在WO2017/072525(“P342”)中描述的致动器组件，该WO2017/072525(“P342”)通过引用并入本文。第二致动器204可以包括“第二”可移动部件202a，图像传感器202附接到该“第二”可移动部件102a。

致动器机构200包括控制器206，该控制器206可以与上述控制器106相同或类似。

控制器206被配置成使第一(模块倾斜)致动器204相对于第一轴线Z倾斜包括透镜201和图像传感器202的模块207，以便提供第一OIS效果。控制器206还被配置成使第二(传感器移位)致动器205相对于模块207(并且因此相对于透镜201)移动图像传感器202，以便提供第二OIS效果。

控制器206被配置为以这样的方式操作，即第一OIS效果和第二OIS效果组合以提供大于第一OIS效果和第二OIS效果中任一者的整体OIS效果(例如，图像传感器202上的图像的整体移动)。例如，控制器206可以被配置为响应于对期望的OIS效果的确定：

使第一(模块倾斜)致动器204倾斜模块207，使得模块207的上部件具有在垂直于第一轴线Z的第一方向D1’上的移动分量；和

使第二(传感器移位)致动器204引起图像传感器202相对于第一部件在第二方向D2’上移动，其中当沿着第一轴线Z观察时，第一方向D1’和第二方向D2’重合或平行。

可替代地或附加地，控制器206可以被配置成：

使第一(模块倾斜)致动器204倾斜模块207，以便主要补偿图像传感器202上的图像(例如由于抖动而)在第一频率范围内的移动；和

使第二(传感器移位)致动器205移动图像传感器202，以便主要补偿图像传感器202上的图像在不同的第二频率范围内的移动。换句话说，第二致动器205可以用于移除与第一致动器204不同的运动频谱部分。

第一频率范围内的移动可以包括与第二频率范围内的移动相比具有更低频率和更高振幅的移动。如上所述，在第一致动器203是模块倾斜致动器的情况下，这些操作可能是特别有利的。然而，也可以结合其他致动器机构(例如上述第一示例)来执行等效操作。

在第二示例的一些变型中，相机包括相对于静态部件203固定(例如安装在静态部件203上)的“第一”传感器208(例如陀螺仪和/或加速度计)。

在这样的变型中，控制器206可以被配置成：

获得“第一”输入信号，该“第一”输入信号源自第一传感器208并且指示相机相对于被成像的物体的运动；

从第一输入信号导出“第一”控制信号，并将第一控制信号提供给第一致动器204；

获得指示第一致动器204的位置的“位置”信号(例如，基于第一致动器204中的SMA线的电阻测量值)；以及

从第一输入信号和位置信号导出“第二”控制信号，并将第二控制信号提供给第二致动器205。

换句话说，对第一致动器204和第二致动器205的控制在两个“阶段”中执行。

在第二示例的一些其他变型中，相机包括如上所述的第一传感器208以及相对于模块207固定(例如安装在模块207上)的“第二”传感器(例如陀螺仪和/或加速度计)。

在这样的变型中，控制器206可以被配置成：

获得“第一”输入信号，该“第一”输入信号源自第一传感器208，并且指示静态部件203(和相机)相对于被成像的物体的运动；

从第一输入信号导出“第一”控制信号，并将第一控制信号提供给第一致动器204；

获得“第二”输入信号，该“第二”输入信号源自第二传感器208并且指示模块207相对于被成像的物体的运动；以及

从第二输入信号导出“第二”控制信号，并将第二控制信号提供给第二致动器205。

第三示例(“透镜移位和模块倾斜”)

参考图4，现在将描述致动器机构200’的第三示例。

致动器机构200’与上述致动器机构200相同，除了第二致动器205’是“透镜移位”致动器，该“透镜移位”致动器用于在与透镜201的光轴垂直的平面内的任何方向上相对于模块207’移动透镜201。第二致动器205’(其细节未在附图中示出)可以对应于如上所述和/或如在WO2013/175197(“P318”)中描述的致动器组件，该WO2013/175197(“P318”)通过引用并入本文。

控制致动器组件的方法

参考图5，现在将概括地描述控制上述致动器组件100、200、200’之一的方法。该方法可以通过控制器106、206执行存储在其存储器中的指令来执行。

该方法的第一步骤S1涉及使第一致动器移动透镜和/或图像传感器，以便提供第一OIS效果。

该方法的第二步骤S2涉及使第二致动器移动透镜和/或图像传感器，以便提供第二OIS效果。第一OIS效果和第二OIS效果组合以提供大于第一OIS效果和第二OIS效果中任一者的整体OIS效果。

第四示例(“模块倾斜和超分辨率”)及相关控制方法

再次参考图3和图4，现在将描述致动器机构的第四示例。

在第一变型中，第四致动器机构对应于如上文参考图3描述的致动器机构200。在第二变型中，第四致动器机构对应于如上文参考图4描述的致动器机构200’。

在这两种变型中，控制器206被不同地编程/配置。

特别地，控制器206被配置成使第一(模块倾斜)致动器204相对于第一轴线Z倾斜包括透镜201和图像传感器202的模块207，以便提供如上所述的第一OIS效果。然而，在第四示例中，第一OIS效果对应于整体OIS效果，即不存在第二OIS效果。

控制器206还被配置成使第二(传感器移位或透镜移位)致动器205、205’相对于透镜201移动图像传感器202，以便提供超分辨率成像。换句话说，第二致动器205被配置成相对于透镜201移动图像传感器202，以便在两个或更多个位置之间移动图像传感器202上的图像，这两个或更多个位置彼此偏离一定的距离，该距离小于图像传感器202的像素的间距。简单地说，可以在这些位置中的每一个位置捕获图像，并且可以从这些图像的组合形成超分辨率图像。

如果运动在整个图像上是均匀的，则图像的组合会更容易(并且需要更少的图像)。然而，如果相机不在固定的位置和取向，则图像将由于相机的移动而移动。在比较示例中，可以使用诸如透镜移位或传感器移位致动器的OIS致动器在中心消除(cancel)这种运动，然后可以控制这些致动器以对图像的一个区域施加期望的故意(超分辨率)运动(即，可以采用第一示例的致动器机构以与上文针对第四示例描述的方式类似的方式实现OIS和超分辨率图像)。然而，由于校正相机的运动而导致的图像失真通常如此之大，以至于当运动在一个区域(例如，在图像的中心)是正确的时，它在图像的其他区域是不正确的。这意味着图像传感器202上的图像在不同的(例如连续的)图像之间的故意(超分辨率)位移可能不够均匀以允许简单地组合图像。

然而，使用模块倾斜致动器来提供OIS不会使图像失真，因此不会出现上述问题。理想的模块倾斜致动器将能够消除相机抖动对图像位置的影响，并叠加故意的运动以允许执行超分辨率。然而，许多模块倾斜致动器不够快速或不够准确，无法足够好地消除手抖以实现超分辨率或生成超分辨率所需要的故意移动。

第四示例通过在模块207相机中安装有透镜移位致动器205’或优选地传感器移位致动器205以消除残余运动并施加超分辨率所需要的故意运动，来提供对这些问题的解决方案。

参考图6，现在将概括地描述控制第四致动器组件的方法。该方法可以通过控制器206执行存储在其存储器中的指令来执行。

该方法的第一步骤S1涉及使第一致动器移动透镜和/或图像传感器，以便提供第一OIS效果。

该方法的第二步骤S2涉及使第二致动器移动透镜和/或图像传感器，以便提供至少超分辨率成像。如上所述，第二致动器还可以被配置为移动透镜和/或图像传感器，以提供另外的OIS效果。

第五示例

参考图7和图8，现在将描述致动器机构300的第五示例。

致动器机构300用于微型相机中，该微型相机包括至少一个透镜301(下文简称为透镜301)和图像传感器302。透镜301用于将物体的图像聚焦到图像传感器302上或(例如与其他透镜一起)帮助将物体的图像聚焦到图像传感器302上。

致动器机构300包括第一(“静态”)部件303。参考静态部件303限定第一轴线Z。当透镜301处于中心位置时，第一轴线Z可以对应于例如透镜301的光轴。

致动器机构300包括第一(透镜)致动器304，其用于相对于静态部件303在任何方向上移动透镜301，并且用于围绕任何轴线旋转透镜301。第一致动器304(其细节未在附图中示出)可以对应于如在WO2011/104518(“P284”)中描述的致动器组件，该WO2011/104518(“P284”)通过引用并入本文。第一致动器304可以包括“第一”可移动部件301a，透镜301附接到该“第一”可移动部件301a。

致动器机构300包括第二(“传感器”)致动器305，其相当于第一致动器304，用于相对于静态部件303在任何方向上移动图像传感器302，并用于围绕任何轴线旋转图像传感器302。第二致动器305也可以对应于如在WO2011/104518(“P284”)中描述的致动器组件。第二致动器305可以包括“第二”可移动部件302a，图像传感器302附接到该“第二”可移动部件302a。

在下面描述的三种变型中的每一种变型中，控制器306被配置成控制第一(透镜)致动器304和第二(传感器)致动器305，以使透镜301和图像传感器302中的每一个：

围绕其中心旋转，并且特别是围绕穿过其中心的、平行于X轴线的轴线和/或围绕穿过其中心的、平行于Y轴线的轴线旋转；和/或

在平行于X轴线、Y轴线和/或Z轴线的方向上平移。

透镜301和图像传感器302的中心由图8中的十字形记号指示。

在每种情况下，这些移动的效果是使透镜301和图像传感器302两者以相同的方式相对于平行于第一轴线Z的轴线倾斜，同时至少基本上保持透镜301和图像传感器302的相对配置，即保持透镜301和图像传感器302之间的距离(除非同时执行AF，如下所述)并保持透镜301的光轴穿过图像传感器302的中心。因此，移动提供了类似于模块倾斜的OIS(和/或超分辨率)效果。

在第一主要变型中(参见图8a)，第二(传感器)致动器305被控制以便仅仅围绕其中心旋转。因此，第一(透镜)致动器304被控制以便如上所述那样进行旋转和平移。可以看出，透镜301的中心在X方向和/或Y方向上以及也在Z方向上移位。

在第二主要变型中(参见图8b)，第一(透镜)致动器304被控制以便仅仅围绕其中心旋转。因此，第二(传感器)致动器305被控制以便如上所述那样进行旋转和平移。可以看出，图像传感器302的中心在X方向和/或Y方向上以及也在Z方向上移位。

在第三主要变型中(参见图8c)，第一(透镜)致动器304被控制以便如上所述那样进行旋转和平移，并且第二(传感器)致动器305被控制以便如上所述那样进行旋转和平移。可以看出，透镜301和图像传感器302两者的中心都在X方向和/或Y方向上以及也在Z方向上移位。在所示的示例中，这些移位是相等的且相反的。然而，情况不一定如此。

上述第一变型、第二变型和第三变型中的每一个可以在不同情况下在制造成本、性能等方面具有益处。在这些变型中的每一个中，致动器机构300可以包括支承机构(未在附图中示出)，该支承机构被配置成引导或限制透镜301或图像传感器302的移动，例如使得相关部件301或302仅仅倾斜。

与其中透镜和图像传感器未倾斜的机构相比，致动器机构300的益处为：

投影图像在图像传感器302上移动的距离增加，因为倾斜增加了透镜301的平移。

如果透镜301和图像传感器302相对于彼此简单地平移，则存在一定程度的图像失真。倾斜透镜301和图像传感器302可以减少或消除这种失真。

在一些示例中，第一致动器304和第二致动器305可以被配置成移动透镜301和图像传感器302中的一者或两者，以便改变透镜301和图像传感器302之间的距离并提供AF效果。

在一些示例中，致动器机构300不是精确地保持透镜301的光轴穿过图像传感器302的中心处的点，而是可以允许该点在操作期间稍微移动。换句话说，透镜301和/或图像传感器302的X/Y平移可以与将该点保持在图像传感器302的中心处所需要的平移稍微不同。

如果图像传感器302仅仅围绕其顶表面旋转，并且透镜301仅仅围绕其光学中心(即，距离图像传感器302为有效焦距的点)旋转，则穿过透镜301的主光线仍将落在图像传感器302的相同点上，并且图像通常没有显著变化，因此没有有益的效果。因此，优选地避免这种情况。

第六示例

参考图9和图10，现在将描述致动器机构300’的第六示例。

致动器机构300’与上述第五示例相同，除了例如第一(透镜)致动器304’对应于如在WO2020/074900(“P418”)中描述的“移位和倾斜”致动器，该WO2020/074900(“P418”)通过引用并入本文。该移位和倾斜致动器304’可以被配置为：

在X方向和/或Y方向上在第一移动范围内平移地移动可移动部件(即透镜301)(参见图10a)，然后

在第二移动范围内倾斜透镜301(例如，围绕平行于X轴线的轴线和/或平行于Y轴线的轴线旋转)(参见图10b)。

如WO2020/074900中所述，这可以通过透镜移位致动器和合适的支承机构(例如挠曲件(flexure))来实现。

倾斜扩展了图像可以在图像传感器302上移动的量，但是引入了透镜301和图像传感器302之间的相对倾斜，这通常会负面地影响图像质量，并且特别地导致图像边缘处的模糊。

然而，在该示例中，第二(传感器)致动器305被配置成将图像传感器302倾斜到与透镜301至少基本上相同的角度，从而减少或消除这样的模糊(参见图10b)。

可替代地或附加地，第二(传感器)致动器305可以对应于如上所述的移位和倾斜致动器。

第七示例(“潜望镜相机”)

参考图11，现在将描述致动器机构700的第七示例。

致动器机构700用于微型潜望镜相机中，该微型潜望镜相机包括反射镜710形式的反射元件、透镜701和图像传感器702。反射镜710用于重定向光路(例如按90°重定向)。透镜701用于将物体的图像聚焦到图像传感器702上或(例如与其他透镜一起)帮助将物体的图像聚焦到图像传感器702上。

致动器机构700包括第一(“静态”)部件703。参考静态部件703限定第一轴线Z。当透镜701处于中心位置时，第一轴线Z可以对应于例如透镜701的光轴。

致动器机构700包括第一(“反射镜倾斜”)致动器704，其用于倾斜反射镜710，以便在任何方向上移动图像传感器702上的图像。这样的倾斜可以涉及相对于反射镜710的法线倾斜反射镜710(例如，围绕垂直于法线并穿过法线上的点的任何轴线旋转)。第一致动器704(其细节未在附图中示出)可以对应于如在WO2018/158590(“P373”)中描述的致动器组件，该WO2018/158590(“P373”)通过引用并入本文。第一致动器704可以包括“第一”可移动部件，反射镜710附接到该“第一”可移动部件。

致动器机构700包括第二(“透镜移位”)致动器705，其用于在与第一轴线Z正交的平面内的任何方向上相对于静态部件703移动透镜701。第二致动器705(其细节未在附图中示出)可以对应于如上所述和/或如在WO2013/175197(“P318”)中描述的致动器组件，该WO2013/175197(“P318”)通过引用并入本文。第二致动器705可以包括“第二”可移动部件，透镜701附接到该“第二”可移动部件。

致动器机构700包括第三(“传感器移位”)致动器711，其用于在与第一轴线Z正交的平面内的任何方向上相对于静态部件703移动图像传感器702。第三致动器711(其细节未在附图中示出)可以对应于如上所述和/或如在WO2017/072525(“P342”)中描述的致动器组件，该WO2017/072525(“P342”)通过引用并入本文。第三致动器711可以包括“第三”可移动部件，图像传感器702附接到该“第三”可移动部件。

致动器机构700包括控制器706，该控制器706可以与上述控制器106相同或类似。控制器706被配置为控制第一致动器704、第二致动器705和第三致动器711以分别移动反射镜710、透镜701和图像传感器702，从而分别提供第一、第二和第三OIS效果。控制器706被配置为以这样的方式操作，即第一、第二和第三OIS效果组合以提供大于第一、第二和第三OIS效果中的任何一个(或任何一对)的整体OIS效果。

在一些示例中，第一致动器704、第二致动器705和第三致动器711中的一个(或更多个)可以主要用于提供OIS效果，并且第一致动器704、第二致动器705和第三致动器711中的不同的一个(或更多个)可以主要用于如上所述的超分辨率。

在一些示例中，可以省略第一致动器704、第二致动器705和第三致动器711中的一个。例如，致动器机构可以仅包括第一(“反射镜倾斜”)致动器704和第三(“传感器移位”)致动器711。

在其中存在第一(“反射镜倾斜”)致动器的示例中，当反射镜710围绕位于页面内的轴线倾斜时(使得当正面观看图像传感器时，图像传感器702上的图像从左向右移动)，图像传感器上的图像旋转，并且因此图像传感器702可能需要围绕与图像传感器的光敏区垂直的轴线旋转以对此进行补偿。当反射镜710围绕从页面出来的轴线倾斜时(使得当正面观看图像传感器702时，图像传感器上的图像上下移动)，图像传感器上的图像不旋转，并且因此不需要图像传感器的补偿旋转。

SMA线

上述SMA致动器包括SMA线。术语“SMA线”可以指包括SMA的任何元件。SMA线可以具有适合于本文所描述的目的的任何形状。SMA线可以是长形的，并且可以具有圆形的横截面或任何其他形状的横截面。横截面可以沿SMA线的长度变化。还可能的是，SMA线的长度(无论如何定义)可以与它的其它尺寸中的一个或更多个相似。SMA线可以是易弯的，或者换句话说，可以是柔性的。在一些示例中，当在两个元件之间以直线连接时，SMA线只能施加将两个元件推在一起的张紧力。在其他示例中，SMA线可以围绕元件弯曲，并且当SMA线在张紧状态下趋于变直时，SMA线可以向元件施加力。SMA线可以是梁状的或刚性的，并且能够对元件施加不同的力(例如非张力)。SMA线可以包括或可以不包括不是SMA的材料和/或零件。例如，SMA线可以包括SMA的芯和非SMA材料的涂层。除非上下文另有要求，否则术语“SMA线”可以指充当单个致动元件的SMA线的任何配置，例如，该单个致动元件可以被单独地控制以产生作用于元件的力。例如，SMA线可以包括机械地并联和/或串联布置的SMA线的两个或更多个部分。在一些布置中，SMA线可以是较大的一段SMA线的一部分。这种较大的一段SMA线可以包括可单独控制的两个或更多个部分，从而形成两根或更多根SMA线。

其他变型

应当理解，可以存在上述示例的许多其他变型。

在第二(或第三)示例的一些变型中，第二致动器可以包括透镜移位致动器和传感器移位致动器两者，并且可以对应于致动器机构100的第一示例。

透镜101、201、301、701通常也可沿着其光轴移动，以便使得能够自动聚焦。

致动器机构可以用于除相机以外的环境中和/或用于除自动聚焦以外的用途。