[发明专利]自动对焦装置和操作具有温度敏感部件的自动对焦装置的方法

说明书

本发明涉及自动对焦装置和操作具有温度敏感部件的自动对焦装置的方法。本发明解决的技术问题在于，由图像传感器生成的热量导致温度敏感部件收缩或膨胀，从而产生失焦图像。所述方法和装置可包括各种电路和/或系统，这些电路和/或系统被配置为测量透镜模块的环境温度并且基于透镜和/或透镜镜筒的已知热特性来计算校正的目标位置。用于获得所述校正的目标位置的因素可包括所述透镜镜筒的材料、所述透镜镜筒的热时间常数、所述透镜镜筒的线性膨胀系数、所述透镜的有效焦距(EFL)、所述透镜的热响应和/或所述EFL的温度特性系数。本发明实现的技术效果是提供自动对焦装置，所述自动对焦装置补偿由于温度变化引起的所述温度敏感部件的各种变化。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年6月30日提交的美国临时专利申请序列号62/527,540的权益，并将该申请的公开内容全文以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及自动对焦装置和操作具有温度敏感部件的自动对焦装置的方法。

背景技术

电子设备(诸如移动电话、相机和计算机)通常将透镜模块(包括透镜和透镜镜筒)与图像传感器结合用于捕获图像。许多成像系统采用自动对焦方法和各种信号处理技术，以通过调整透镜相对于图像传感器的位置来改善图像质量。

自动对焦系统通常采用致动器来将透镜模块移动到最佳位置，以提高图像质量。在操作中，由图像传感器和/或控制电路生成的热量，以及来自外部源的热量可增加透镜模块的环境温度。环境温度的变化可导致部件(诸如透镜镜筒和透镜)收缩或膨胀。这可导致透镜相对于图像传感器的位置偏离最佳位置，从而产生失焦图像。

发明内容

本发明解决的技术问题在于，由图像传感器生成的热量导致温度敏感部件收缩或膨胀，从而产生失焦图像。

方法和装置可包括各种电路和/或系统，它们被配置为测量透镜模块的环境温度并且基于透镜和/或透镜镜筒的已知热特性来计算校正的目标位置。用于获得校正的目标位置的因素可包括透镜镜筒的材料、透镜镜筒的热时间常数、透镜镜筒的线性膨胀系数、透镜的有效焦距(EFL)、透镜的热响应、以及EFL的温度特性系数。

在一个方面，自动对焦装置包括：温度敏感部件；温度传感器，该温度传感器邻近温度敏感部件并且被配置为：测量温度敏感部件周围的环境空气温度；以及生成温度数据；和校正电路，该校正电路耦接到温度传感器并且被配置为：接收温度数据；对温度敏感部件的对焦度进行建模；以及计算校正的目标位置。

在上述自动对焦装置的一个实施方案中，温度敏感部件包括以下各项中的至少一者：透镜、透镜镜筒、驱动磁体、弹簧、衬底、感测磁体、位置传感器和图像传感器。

在上述自动对焦装置的一个实施方案中，校正电路被进一步配置为根据基准温度和环境空气温度来计算相对温度。

在上述自动对焦装置的一个实施方案中，校正电路被进一步配置为根据温度敏感部件的相对温度和热时间常数来计算温度敏感部件的热响应。

在上述自动对焦装置的一个实施方案中，校正电路被进一步配置为：根据温度敏感部件的热响应来计算位置偏移值；并且使用位置偏移值和目标位置来计算校正的目标位置。

在上述自动对焦装置的一个实施方案中，温度敏感部件包括透镜模块，该透镜模块包括：透镜和透镜镜筒；和校正电路：根据透镜的热响应来计算透镜的有效焦距的变化；以及根据透镜镜筒的热响应来计算透镜镜筒的长度的变化。

在一个实施方案中，上述自动对焦装置还包括位置传感器，该位置传感器被配置为检测透镜模块的实际位置，其中校正电路进一步使用实际位置来计算校正的目标位置。

在另一个方面，操作具有温度敏感部件的自动对焦装置的方法包括：测量温度敏感部件的环境空气温度；根据基准温度和测量的环境空气温度来计算相对温度；根据相对温度来计算温度敏感部件的热响应；以及根据计算的热响应来计算校正的目标位置。