CN112805612B - 致动器组件及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种致动组件，包括：支撑结构；可移动元件，该可移动元件相对于支撑结构可移动，该可移动元件具有主轴；以及致动器装置，该致动器装置用于驱动可移动元件相对于支撑结构的移动，其中，所述移动包括可移动元件围绕垂直于所述主轴且不穿过可移动元件的中心的轴的旋转移动，并且其中，所述移动还包括可移动元件在垂直于主轴的方向上的平移移动。致动组件可以用于执行光学图像稳定或提高3D感测***的性能。

Description

致动器组件及其控制方法
本技术总体上涉及致动组件的控制，并且特别地但不排他地涉及为了光学图像稳定的目的或者为了生成场景的三维(3D)表示(还称为3D感测)的目的而控制光学元件。
使在图像传感器上形成的图像稳定的光学***是已知的。例如，在相机中，特别是在微型相机中，致动器用于驱动相机镜头元件(lens element)沿着镜头的光轴移动，或者通过驱动包括镜头元件和图像传感器的相机单元的倾斜来提供相机中的光学图像稳定(OIS)。WO 2011/104518公开了微型相机中这样的OIS***的示例。
典型地，微型相机中的OIS是通过相对于图像传感器横向移动镜头元件来执行的，以补偿由于施加到相机的抖动(平移或定向)而引起的图像的移动。图4示出了结合有这样的OIS的典型相机器具的示意性横截面图。如所示，镜头元件10在垂直于光轴(平行于图像传感器20的平面)的平面内的平移移动用于补偿抖动。
在这样的布置中，可以通过OIS补偿并由此从图像去除的抖动的最大幅度取决于致动器可以平移镜头元件的最大距离。这进而取决于致动器的尺寸，出于小型化的原因，致动器的尺寸通常较小。
本技术的目的是提供新的致动器组件和控制致动器组件的方法。本技术的另一个目的是提高可以通过OIS补偿的抖动的量。本技术的另一个目的是改善3D感测***的性能或分辨率。
本技术的方法旨在提供满足一个或更多个上述目的的致动器组件和控制致动器组件的方法。
最广义地说，本技术的方法提供了致动器组件和控制致动器组件的方法，其中可移动元件围绕垂直于可移动元件的主轴但不穿过可移动元件的中心的轴旋转。
本技术的第一种方法提供了一种致动组件，该致动组件包括：支撑结构；可移动元件，该可移动元件相对于支撑结构可移动，该可移动元件具有主轴；以及致动器装置，该致动器装置用于驱动可移动元件相对于支撑结构的移动，其中所述移动包括可移动元件围绕垂直于所述主轴并且不穿过可移动元件的中心的轴的旋转移动，并且其中所述移动还包括可移动元件在垂直于主轴的方向上的平移移动。致动组件可用于执行光学图像稳定或生成场景的3D表示。
本技术的相关方法提供了一种致动组件，其包括：支撑结构；可移动元件，该可移动元件被支撑在支撑结构上，以便相对于支撑结构可移动，并且该可移动元件具有主轴；振动传感器，该振动传感器被布置成感测致动组件的振动并生成表示所述移动的输出信号；致动器装置，该致动器装置被布置为驱动可移动元件相对于支撑结构的移动；以及控制电路，该控制电路被布置为响应于来自振动传感器的输出信号控制致动器装置以驱动可移动元件相对于支撑结构的移动，其中，所述移动包括可移动元件围绕垂直于所述主轴且不穿过可移动元件的中心的轴的旋转移动，并且其中，所述移动还包括可移动元件在垂直于主轴的方向上的平移移动。
通过控制可移动元件的移动使得其以这种方式旋转，可以增加可以由致动组件减轻的振动量和/或可以提高3D感测***的性能/分辨率。
致动组件还可以包括将可移动元件支撑在支撑结构上的悬挂***，其中悬挂***被布置为引导可移动元件围绕垂直于所述主轴并且不穿过可移动元件的有效中心的轴的旋转移动。
本技术的相关方法提供了一种致动组件，其包括：支撑结构；可移动元件，该可移动元件具有主轴；以及悬挂***，该悬挂***将可移动元件支撑在支撑结构上以便相对于支撑结构是可移动的，该悬挂***被布置为引导可移动元件围绕垂直于所述主轴并且不穿过可移动元件的中心的轴的旋转移动。
作为悬挂***以这种方式引导可移动元件旋转的结果，可以增加可以由致动组件减轻例如以便稳定图像的振动量，和/或可以增加对于可移动元件的移动以便稳定组件的选项。
致动组件还可以包括致动器装置，该致动器装置被布置为驱动可移动元件相对于支撑结构的移动，其中，该致动器装置被布置为驱动可移动元件在垂直于主轴的至少一个方向上的平移移动，并且悬挂***至少部分地将所述平移移动转换成所述旋转移动。
以下可选的和优选的特征可以与上述方法中的任何一种方法组合使用，并且以相应特征中的一些、全部或没有相应特征的任何组合是可组合的。
可移动元件可以是镜头元件。镜头元件或镜头元件内的多个透镜可以具有至多20mm、优选至多15mm、优选至多10mm的直径。
致动组件可以包括附接到支撑结构或形成在支撑结构上的传感器。可移动元件可以被布置为将电磁辐射聚焦在传感器上。在这样的示例中，主轴可以是可移动元件的光轴。致动器装置可以驱动可移动元件的移动，以便将电磁辐射聚焦在图像传感器上。传感器可以是任何合适的接收器/检测器/传感器。例如，传感器可以是以下项中的任何一项：光传感器、图像传感器、光电探测器、互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器、有源像素传感器、电荷耦合器件(CCD)、飞行时间传感器。可移动元件可以是光学元件。光学元件可以是以下项中的任何一项：透镜、透镜堆叠、衍射光学元件、滤光器、棱镜、反射镜(mirror)、反射光学元件、偏振光学元件、介质镜、金属镜、分束器、栅格、图案板(patterned plate)、光栅和衍射光栅。
致动组件可用于控制相机组件，该相机组件可形成诸如智能手机、平板电脑等电子设备的一部分，在该电子设备中期望相机组件的微型化。
可选地，本文所述的致动组件可以用于适合于以下项的设备/***：图像捕获、3D感测、深度测绘、空中勘测、陆地勘测、在空间中勘测或者从空间勘测、水文勘测、水下勘测、激光雷达(LIDAR)、场景检测、碰撞警告、安全、面部识别、增强现实和/或虚拟现实、交通工具中的高级驾驶员辅助***、自动驾驶交通工具、游戏、手势控制/识别、机器人设备、机器人设备控制、非接触式技术、家庭自动化、医疗设备和触觉。
在实施例中，致动组件可以包括被布置成将照明发射到场景上的光源，其中致动器装置驱动照明在场景的至少一部分上的移动。这可以使得能够生成场景的3D表示。在国际专利公开号WO2018/096347和英国专利申请号GB1805558.2、GB1808804.7和GB1812818.1中描述了用于执行3D感测的技术。可移动元件可以是以下项中的任何一项：透镜、棱镜和反射镜；并且致动器装置可以被布置为通过移动可移动元件来驱动照明的移动。
在替代实施例中，可移动元件本身可以是被布置为将照明发射到场景上的光源，其中致动器装置驱动可移动元件的移动，以在场景的至少一部分上移动照明。可移动元件可以是电磁辐射源(例如激光)或点阵投射器(其可以发射均匀的或非均匀的照明)。
在任何一种情况下，照明可以是均匀的或非均匀的。
因此，可移动元件可以是任何光学元件，例如但不限于：透镜、透镜堆叠、衍射光学元件、滤光器、棱镜、反射镜、反射光学元件、偏振光学元件、介质镜、金属镜、分束器、栅格、图案板、光栅和衍射光栅。在实施例中，可移动元件可以是点阵投射器或光源(其可以发射均匀的或非均匀的照明)。
可移动元件的驱动的或引导的移动还可以包括可移动元件在垂直于主轴的方向上的平移移动。
当平移移动和偏心旋转都可能时，针对稳定(例如图像的稳定)存在一系列可能性。这些可能性可以同时使用，以彼此补充作为彼此的连续替代品，或者以任何其它组合使用。
致动组件可以包括控制电路，该控制电路用于控制致动器装置以驱动可移动元件相对于支撑结构的移动。
控制电路可以被布置为：在垂直于主轴的方向上平移可移动元件；并且围绕垂直于主轴的、不穿过可移动元件的中心的轴旋转可移动元件。因此，在旋转可移动元件之前，可移动元件可以尽可能远地平移(其中可移动元件的移动可以受到物理终点挡板(physical end-stop)的限制)。可选地，控制电路被布置为在平移之后旋转可移动元件。
在具有悬挂***的布置中，悬挂***可以直接负责引起期望的旋转移动。悬挂***的适当设计因此可以简化实现期望的稳定性所需的控制。
针对这样的悬挂***的设计存在多种可能性。例如，悬挂***可以包括定位在支撑结构和可移动元件之间的弹簧板，其中当可移动元件在垂直于所述光轴的方向上平移时，弹簧板的形状引导所述旋转移动。在其它布置中，悬挂***可以包括支承表面或销挠曲件(flexure)，其形状和/或构造使得当可移动元件在垂直于所述光轴的方向上平移时引导所述旋转移动。
弹簧板可以采取多种形式。例如，弹簧板可以是弯曲的。
在一些示例中，弹簧板可以是部分球体的形式，其旋转对称轴是主轴，或者其中心位于垂直于图像传感器(如果存在的话)的平面的轴上。
在其它示例中，弹簧板可以是圆锥体的形式，其旋转对称轴垂直于图像传感器的平面。
在上述两种构造中，在垂直于光轴的方向上的任何平移移动都将直接引起旋转移动，其中旋转移动的程度由弹簧板的形状确定。
应当理解的是，可以使用实现该效果的弹簧板的不同形状，而不被严格定义为部分球体或圆锥体，并且这样的形状还将实现本技术的效果，并且因此包括在这些技术的范围内。例如，弹簧板可以具有大体上圆锥形的构造，但是具有圆鼻(rounded-nose)。
当例如“平面”、“球体”和“圆锥体”的几何术语在本文使用时，它们应被理解为包括这些形状的变体，这些形状的变体虽然不一定满足所示形状的严格几何要求，但仍实现相同的实际效果。
可替代地，弹簧板可以具有阶梯式的布置。例如，弹簧板可以具有垂直于图像传感器的平面布置的平面中心区域和相对于中心区域成角度的外部区域，使得可移动元件在中心区域上的平移移动不会引起镜头元件旋转，而可移动元件在外部区域上的平移移动引起镜头元件旋转。这种阶梯式的布置将导致这样的构造，其中从起始位置直到某一点的移动仅在平移的意义上发生，而不发生旋转，而在距起始位置一定距离之后的移动导致旋转。
应当理解的是，弹簧板可以结合弯曲的和阶梯式的布置，使得例如弹簧板具有阶梯式的构造，但是成角度的外部区域是弯曲的。可替代地，弹簧板的中心区域可以以特定的曲率度弯曲，而外部区域具有不同(更大或更小)的曲率度。
在某些示例中，悬挂***可以包括多个梁，每个梁具有沿着光轴的延伸部，并且可移动元件从该梁悬挂，每个梁具有连接到可移动元件的第一端和连接到支撑结构的第二端，其中任何一对所述梁的第一端之间的距离不同于所述一对支柱的第二端之间的距离。
在这种构造中，形成梯形布置(当垂直于光轴观察该布置时，支柱形成梯形的倾斜侧，其中梯形的顶部和底部由分别连接第一端和第二端的(假想)线形成)。梯形布置导致可移动元件垂直于光轴的平移移动被转换成可移动元件围绕垂直于光轴但不穿过可移动元件的中心的轴的旋转移动。
在其它示例中，悬挂***可以包括多个挠曲件，每个挠曲件具有沿着光轴的延伸部，并且致动组件还可以包括至少一个固定的阻塞元件，该阻塞元件或多个阻塞元件被布置为与所述挠曲件接合，以便当可移动元件在垂直于可移动元件的主轴的方向上移动超过预定距离时，引起至少一个所述挠曲件弯曲，并且因此引导可移动元件围绕垂直于光轴的轴的旋转。在这种构造中，可以允许镜头元件仅平移地移动直到垂直于光轴的预定距离。当可移动元件到达预定距离时，至少一个挠曲件可以与至少一个阻塞元件接合并且弯曲，因此引起期望的旋转。
在某些布置中，致动器装置可以被布置为驱动可移动元件在垂直于主轴的至少一个方向上的平移移动，悬挂***至少部分地将所述平移移动转换成所述旋转移动。这意味着本身仅能够驱动可移动元件的平移移动的致动器装置也可以用于驱动旋转移动，其中平移移动和旋转移动之间的关系由悬挂***限定。这可以意味着可以使用更简单和/或更便宜的致动器装置，同时仍然获得可移动元件的旋转移动的益处。
在第一方向上的平移移动和旋转移动之间的关系可以是固定的，并且可以存储在例如存储设备中，使得特定平移移动对可移动元件的移动的完整影响可以是已知的并且可以预先预测。
在某些布置中，致动器装置可以驱动可移动元件在三个相互正交的方向中的至少一个方向上的平移移动，并且可以驱动可移动元件围绕三个相互正交的轴中的至少一个轴的旋转移动。例如，可移动元件可以在一个方向上/沿着一个轴平移，并且可以围绕正交的方向/轴旋转。平移和旋转可以相对于同一轴(例如，x轴)或相对于不同的轴(例如，围绕x轴的旋转和沿着y轴的平移)发生。在其它布置中，致动器装置可以驱动可移动元件在多个正交方向上的平移移动，并且可以驱动可移动元件围绕多个相互正交的轴的旋转移动。
在这样的布置中，致动器装置能够以大量的自由度驱动可移动元件的移动。为了实现期望的图像稳定，控制电路和/或悬挂***被布置为引起期望的移动范围和类型。
致动器装置可以包括多条SMA致动器线。这些SMA致动器线还可以形成悬挂***的一部分。
本技术的第二种方法提供了一种控制致动组件的方法，该致动组件包括支撑结构和可移动元件，该可移动元件被支撑在支撑结构上以便相对于支撑结构可移动并且具有主轴，其中该方法包括：通过围绕垂直于主轴并且不穿过可移动元件的中心的轴旋转可移动元件来相对于支撑结构移动可移动元件；以及在垂直于主轴的方向上平移可移动元件。
本技术的相关方法提供了一种控制致动组件的方法，该组件包括支撑结构和可移动元件，该可移动元件被支撑在支撑结构上以便相对于支撑结构可移动并且具有主轴，其中该方法包括以下步骤：感测致动组件的振动；以及响应于所感测的振动相对于支撑结构移动可移动元件，以便稳定致动组件，其中移动的步骤包括可移动元件围绕垂直于主轴且不穿过可移动元件的中心的轴的旋转移动；以及在垂直于主轴的方向上平移可移动元件。
通过以这种方式旋转可移动元件，可以增加可以由致动组件减轻例如以便稳定固定到支撑结构的图像传感器上的图像的振动量，和/或可以增加可移动元件的移动以便稳定图像的选项。
在某些示例中，可移动元件可以是具有至少一个透镜的镜头元件，该透镜被布置为将图像聚焦在支撑结构上的图像传感器上，并且该方法可以控制镜头元件的移动，以便稳定由图像传感器感测的图像。
相机组件还可以包括悬挂***，该悬挂***将可移动元件支撑在支撑结构上并被布置为引导所述旋转移动，并且移动的步骤可以包括在垂直于所述光轴的第一方向上驱动可移动元件，悬挂***至少部分地将所述第一方向上的移动转换成所述旋转移动。
利用这样的悬挂***，该方法可以与更简单的致动器装置一起使用，以驱动可移动元件的移动，因为旋转移动是由悬挂***的布置引起的。在第一方向上的平移移动和旋转移动之间的关系可以是固定的，并且可以存储在例如存储器设备中，使得特定平移移动对可移动元件的移动的完整影响是已知的。
一般来说，使用倾斜/旋转来稳定图像可导致由图像传感器感测的图像边缘处模糊。因此，在实施例中，移动可移动元件的步骤可以包括：首先在垂直于主轴的方向上平移可移动元件；然后在平移之后，围绕垂直于主轴且不穿过可移动元件的中心的轴旋转可移动元件。在实施例中，在旋转可移动元件之前，可移动元件可以尽可能远地平移(其中可移动元件的运动可能受到物理终点挡板的限制)。
相机组件还可以包括致动器装置，该致动器装置可以驱动可移动元件在三个相互正交的方向中的至少一个方向上的平移移动，并且可以驱动可移动元件围绕三个相互正交的轴中的至少一个轴的旋转移动，并且移动的步骤可以包括控制致动器装置以实现所述旋转移动。例如，可移动元件可以在一个方向上/沿着一个轴平移，并且可以围绕正交的方向/轴旋转。平移和旋转可以相对于同一轴(例如，x轴)或相对于不同的轴(例如，围绕x轴的旋转和沿着y轴的平移)发生。在其它布置中，致动器装置可以驱动可移动元件在多个正交方向上的平移移动，并且可以驱动可移动元件围绕多个相互正交的轴的旋转移动。
在这样的布置中，可移动元件的移动能够具有大量的自由度。为了实现期望的图像稳定，可以控制移动，以便引起期望的移动范围和类型。
这种方法的方式可以根据上述第一种方法或第二种方法中的任一方法使用致动组件来执行，但不是必须的。
该方法的方式可以包括上述优选特征和可选特征中的一些、全部的任意组合或没有这些特征。
本技术通常可以应用于包括静态部分和相对于静态部分可移动的可移动部分的任何类型的设备。通过非限制性示例的方式，致动器组件可以是以下设备中的任何一个设备或可以设置在以下设备中的任何一个设备中：智能手机、相机、可折叠智能手机、可折叠智能手机相机、可折叠消费电子设备、图像捕获设备、可折叠图像捕获设备、阵列相机、3D感测设备或***、伺服电机、消费电子设备(包括家用电器)、移动或便携式计算设备、移动或便携式电子设备、膝上型电脑、平板计算设备、电子阅读器(还称为电子书阅读器或电子书设备)、计算附件或计算***设备(例如，鼠标、键盘、头戴式耳机、耳机、耳塞等)、安全***、游戏***、游戏附件(例如，控制器、耳麦、可佩戴控制器等)、机器人或机器人设备、医疗设备(例如内窥镜)、增强现实***、增强现实设备、虚拟现实***、虚拟现实设备、可佩戴设备(例如，手表、智能手表、健身***等)、无人机(空中、水上、水下等)、飞机、航天器、潜水船、车辆和自动驾驶车辆。应当理解，这是示例设备的非穷举列表。
现在将参考附图通过示例的方式来描述本技术的实施例，在附图中：
图1是SMA致动装置的示意性侧视图；
图2是SMA致动装置的第一构造的透视图；
图3是SMA致动装置的第二构造的轴向视图；
图4示出了用于校正相机抖动并且已经进行了描述的已知相机器具的示意性横截面图；
图5示意性地示出了镜头元件的旋转或“倾斜”如何影响到达图像传感器的光；
图6示意性地示出了可以如何使用致动器来实现镜头元件的倾斜；
图7示意性地示出了倾斜的使用如何能够增加镜头元件的可用移动；
图8和图9示出了一种构造中的镜头元件的安装装置的示意性横截面图；
图10和图11示出了一种构造中的镜头元件的安装装置的示意性横截面图；
图12-14示出了一种构造中的镜头元件的安装装置的示意性横截面图；
图15和图16示出了一种构造中的镜头元件的安装装置的示意性横截面图；
图17和图18示出了一种构造中的镜头元件的安装装置的示意性横截面图；
图19示出了用于控制相机组件的控制电路；和
图20是示出了根据本技术的方法中的步骤的流程图。
在以下描述中，将参考其中期望光学图像稳定的相机来描述本技术。然而，这是本技术的一个非限制性示例使用，并且应当理解，本技术可以用于任何光学***和任何目的。例如，本技术可以用于提高用于执行3D感测(即，生成场景的3D表示)的***的性能。
图1示出了用于相机的SMA致动装置1。SMA致动装置1包括支撑结构30，该支撑结构30具有安装在其上的图像传感器20。相机镜头元件10悬挂在支撑结构30上，并且布置成将图像聚焦在图像传感器20上。相机镜头元件包括一个或更多个透镜11，为清楚起见，在图1中示出了单个透镜。相机是微型相机，其中，透镜11或每个透镜11具有不超过20mm的直径。
SMA致动装置1用于微型相机，其中相机镜头元件10是可移动元件。
多条SMA致动器线50以张力连接在支撑结构30和相机镜头元件10之间。相机镜头元件10可以仅通过SMA致动器线50悬挂在支撑结构30上。可替代地，可以通过悬挂***(未示出)将相机镜头元件10悬挂在支撑结构30上，该悬挂***可以具有任何合适的形式以允许相机镜头元件10相对于支撑结构30以期望的自由度移动，例如由挠曲件形成以允许在三个维度上移动，或者由滚珠轴承或滑动轴承形成以允许在两个维度上移动，同时限制在第三维度上的移动，或将移动限制在特定的移动范围内。
SMA致动器线50处于这样的布置中，在该布置中SMA致动器线50能够在SMA致动器线50的选择性收缩时以多个自由度来驱动相机镜头元件10相对于支撑结构30的移动。SMA致动器线50可以被构造为驱动如图2或图3所示的这样的移动，图2或图3示出了SMA致动装置1的第一构造和第二构造，或者通常可以具有其它构造。
现在将描述SMA致动装置1的第一构造和第二构造。为了便于参考，z轴被认为是相机镜头元件10的光轴，并且x轴和y轴与z轴垂直。在相机镜头元件10的期望定向中，相机镜头元件10的光轴垂直于图像传感器20，并且x轴和y轴横向于图像传感器20。
图2示出了用于SMA致动器装置1的第一构造，其中提供了八条SMA致动器线50。在第一构造中，SMA致动装置1可以具有如在对其进行参考的WO-2011/104518、WO-2012/066285或WO-2014/076463中的任何一项中进一步详细描述的结构。然而，SMA致动器线50的布置的概述如下所述。
两条SMA致动器线50以2折(2-fold)旋转对称布置设置在相机镜头元件10的四个侧面的每一个侧面上。每条SMA致动器线50垂直于相机镜头元件10的光轴的径向线延伸，该径向线基本上垂直于x轴或y轴。然而，SMA致动器线50相对于相机镜头元件10的光轴倾斜，使得它们各自提供沿着z轴的力分量和主要沿x轴或主要沿着y轴的力分量。
每条SMA致动器线50在一个端部处连接到支撑结构30并且在另一个端部处连接到相机镜头元件10，其被选择使得与SMA致动器线50的倾斜相结合，不同的SMA致动器线50提供沿着z轴的不同方向的力分量以及沿着x轴或沿着y轴的不同方向的力分量。特别地，相机镜头元件10的任意给定侧上的一对SMA致动器线50被连接以提供沿着z轴在相反方向上、但沿着x轴或沿着y轴在同一方向上的力分量。在相机镜头元件10的相对侧上的两对SMA致动器线50被连接以提供沿着x轴或沿着y轴在相反方向上的力分量。
因此，SMA致动器线50在选择性收缩时能够驱动相机镜头元件10相对于支撑结构30的移动，具有三个自由度(即，沿着x轴、y轴和z轴)的平移移动以及也具有三个自由度的旋转移动(即，围绕x轴、y轴和z轴)。由于对称布置，每个自由度的移动通过SMA致动器线50的不同组合的收缩来驱动。在移动线性地增加时，通过SMA致动器线50的收缩的线性组合来驱动在六个自由度内到任何平移和/或旋转位置的移动。因此，通过控制施加到每条SMA致动器线50的驱动信号来控制相机镜头元件50的平移定位和旋转位置。
在使用中，沿着相机镜头元件10的光轴(即，沿着z轴)的平移移动可以用于改变由相机镜头元件10形成的图像的焦点，并且连同下面更详细描述的旋转移动，在相机镜头元件10的光轴的横向(即沿着x轴和y轴)上的平移移动可以用于提供OIS。
图3示出了SMA致动器装置1的第二构造，其中仅提供了四条SMA致动器线50。在第二构造中，SMA致动装置1可以具有如在对其进行参考的WO-2013/175197或WO-2014/083318中的任何一个中进一步详细描述的结构。然而，SMA致动器线50的布置的概述如下所述。
在第二构造中，例如通过将相机镜头元件10支撑在支撑结构30上的悬挂***，相机镜头元件10沿着光轴(即，沿着z轴)相对于支撑结构30的移动被机械地限制，该悬挂***可以包括如在WO-2013/175197中所公开的梁、如在WO-2014/083318中所公开的滚珠轴承或滑动轴承。因此，由于不需要驱动沿着光轴的移动，所以较少的SMA致动器线50设置有较简单的布置。
一条SMA致动器线50以2折旋转对称布置设置在相机镜头元件10的四个侧面中的每一个侧面上。每条SMA致动器线50基本上垂直于相机镜头元件10的光轴的径向线延伸，该径向线基本上垂直于x轴或y轴，并因此提供主要沿着x轴或主要沿着y轴的力分量。每条SMA致动器线50在一个端部处连接到支撑结构30并且在另一个端部处连接到相机镜头元件10。SMA致动器线50连接到支撑结构30的端部围绕z轴在连续侧上交替。因此，相对侧上的成对的SMA致动器线50提供沿着x轴在相反方向上的或沿着y轴在相反方向上的力分量。然而，由两对SMA致动器线50施加的扭矩围绕光轴(z轴)处于相反方向。
因此，SMA致动器线50在选择性收缩时能够驱动相机镜头元件10相对于支撑结构30的移动，以两个自由度(即，沿着x轴和y轴)的平移移动并且还以一个自由度(即，围绕z轴)的旋转移动。由于对称布置，每个自由度的移动通过SMA致动器线50的不同组合的收缩来驱动。在移动线性地增加时，在三个自由度内到任何平移和/或旋转位置的移动通过SMA致动器线50的收缩的线性组合来驱动。因此，通过控制施加到每条SMA致动器线50的驱动信号来控制相机镜头元件10的平移和旋转位置。
在使用中，相机镜头元件20的光轴的横向(即，沿着x轴和y轴)的平移移动可以用于结合下面更详细描述的旋转移动来提供OIS。
SMA致动装置1还包括可以在集成电路芯片中实现的控制电路12。控制电路12被布置为将驱动信号提供给SMA致动器线50。SMA致动装置1还包括振动传感器40，该振动传感器40检测SMA致动装置1正在经历的振动。
图5示意性地示出了透镜倾斜对诸如微型相机的光学***的影响。当镜头元件10围绕平行于图像传感器20上的平面并且穿过镜头元件的中心(或者包括几个透镜的复合镜头元件的有效中心)的轴旋转时，沿着镜头元件的光轴z(中心线)穿过的光将不受影响。然而，图像传感器20边缘处的光将移出焦点并且模糊。模糊量将取决于图像传感器的尺寸、镜头元件的F#(或景深)和镜头元件的有效焦距(EFL)。
为了解决这种模糊的问题，已经认识到移位(镜头元件10在平行于图像传感器20的平面的平面中的横向移动)和倾斜的组合是有利的。当围绕垂直于光轴但不穿过镜头元件的有效中心的轴旋转镜头元件时，还可以将这封装起来。这样的旋转将使镜头元件的有效中心相对于图像传感器横向移动，并且旋转镜头元件，使得镜头元件10的光轴不再垂直于图像传感器20的平面。
镜头元件的有效中心是光学孔径光阑的中心(所有主射线通过的点)。当透镜被定位以便将“无限远”处的对象的图像聚焦到图像传感器上时，透镜的这个中心距图像传感器的距离等于镜头元件的有效焦距。
图6示意性地示出了致动器40的运行如何可以引起镜头元件10倾斜。在这种构造中，致动器40引起镜头元件围绕致动器的中心旋转。由于致动器40相对于镜头元件10的定位，因此围绕致动器的中心的旋转不是围绕穿过镜头的有效中心的轴的旋转。
镜头元件10可以是复合镜头元件，其可以包括几个(例如5个或更多个)单独的透镜，这些透镜可以具有不同的形状、不同的功能、不同的折射率和/或可以由不同的材料制成。典型地，复合镜头元件由塑料材料制成的透镜形成，但是玻璃也可以用于一个或更多个透镜。
期望的和/或可接受的模糊量可以根据被捕获的图像的类型而变化。例如，当相机被用于拍摄“自拍照”(用户的特写照片)时，那么图像边缘处的模糊可能是可接受的。然而，如果相机被用于拍摄风景照，则边缘处的模糊可能是不可接受的。控制算法因此可以包含确定被捕获的图像类型并相应地调整OIS操作的软件。
图7概念性地示出了在OIS中提供镜头元件10的倾斜和平移的效果。图7a中的虚线示出了在仅使用平移的OIS中镜头元件10的最大位移。该最大位移因此是镜头元件补偿抖动的最大可用位移。图7b示出了平移和旋转的使用如何可以用于增加可用于使用图2所示类型的八线致动器进行的校正的有效位移。(菱形虚线示出了可能的最大可用位移/行程。)图7c示出了平移和旋转的使用如何可以用于增加可用于使用图3和图10-18所示类型的致动器进行的校正的有效位移。(最外面的虚线示出了可能的最大可用位移/行程。)可能的附加的补偿的确切量取决于EFL和复合镜头的特性。一般来说，EFL越大，可能的附加的补偿就越大。已经发现，相对于仅使用平移移动来补偿抖动的OIS***，对于使用平移移动和旋转移动的OIS***在可用补偿中可获得高达√2倍的提高。
所使用的致动器和控制方法可以是允许镜头元件适当移动的任何已知的替代方案，并且特别是可以是图2或图3所示的布置。在其它布置中，致动器可以包括音圈电机(VCM)，例如用于OIS的VCM致动器。
致动器和控制电路可以被布置为以任何数量的方式应用镜头元件的旋转，以便补偿相机的抖动。所选择的确切方法可以取决于镜头元件的一个或更多个特性(例如，EFL)、相机组件的总体规格(例如，在特定相机组件中可能的平移移动和倾斜移动的量)、由相机组件所并入的设备的制造商/客户预先确定的规格。
在一些布置中，特别是在镜头元件的运动由控制电路控制而不是由镜头元件和/或致动器的物理安装或连接来限制的情况下，控制电路能够使得使用多种不同的方法(不同方法的运动要求可以存储在连接到控制电路的存储器设备中)，例如取决于控制电路的输入(例如正在拍摄的照片的类型或抖动的量或严重性)。
可以使用本领域中已知的算法、根据由图像传感器正在记录的图像的预捕获分析来确定正在拍摄的照片的类型。
可以通过振动传感器来检测由相机组件经历的抖动的量或严重性，振动传感器可以是陀螺仪、加速度计或其它传感器，这被理解为非穷举列表。
例如，当应用OIS时的镜头元件的运动可以被控制以仅应用平移移位，直到达到可用移位运动的极限，然后应用倾斜运动。在这样的布置中，可用移位的极限可以由致动器的极限来确定。仅仅通过这样的布置的示例的方式，0度至1.1度的抖动/移动可以通过仅使用移位来补偿，而对于1.1度至1.5度，可以通过使用0.6度的移位补偿来补偿，并且剩余的补偿使用倾斜来提供。
在另一个示例中，可以再次控制镜头元件的运动，以仅应用移位，直到达到可用移位运动的极限，然后应用倾斜运动。然而，一旦在极端移位处达到了倾斜运动的极限，则可以减少该移位以便允许应用进一步的倾斜。在前一段末尾处描述的示例中，如果需要超过1.6度的补偿，则可以减少移位补偿量，然后进一步增加倾斜补偿量。
在另一个示例中，对于每一个抖动量，可以控制镜头元件的运动，使得部分通过使用移位来提供补偿，并且部分通过使用倾斜来提供补偿。由移位补偿的量和由倾斜补偿的量之间的比率可以是固定的，或者可以根据预定模式而变化，这取决于所需的总补偿。
在某些布置中，镜头元件在OIS中的旋转运动可以由镜头元件的物理安装引起。许多可能导致这种运动的潜在布置存在并且落入本技术的范围内；因此以下仅仅是可能布置的示例。每个布置将通过示意性横截面图来说明，该示意性横截面图示出了在OIS期间处于“静止”位置和一个或更多个平移位置的镜头元件。
除非上下文另有要求，否则术语“轴承”在本文使用如下。本文使用的术语“轴承”包括术语“滑动轴承”、“平面轴承”、“滚动轴承”、“滚珠轴承”、“滚柱轴承”和“挠曲件”。本文中使用的术语“轴承”通常表示用于将运动限制为仅所期望的运动的任何元件或元件组合。术语“滑动轴承”用于表示轴承元件在轴承表面上滑动的轴承并且包括“平面轴承”。术语“滚动轴承”用于表示滚动轴承元件(例如滚珠或滚柱)在轴承表面上滚动的轴承。在实施例中，轴承可以设置在非线性轴承表面上或者可以包括非线性轴承表面。
在本技术的一些实施例中，可以组合使用一种以上类型的轴承元件来提供轴承功能。因此，本文使用的术语“轴承”包括例如平面轴承、滚珠轴承、滚柱轴承和挠曲件的任意组合。
在一些实施例中，悬挂***可用于悬挂中间可移动元件，并将运动限制为仅所期望的运动。例如，可以使用WO2011/104518中描述的类型的悬挂***。因此，应当理解，本文使用的术语“轴承”还表示“悬挂***”。
图8和图9示出了第一潜在构造，其中镜头元件10通过安装在多个轴承32上的弹簧板31a安装到支撑结构30。这是对现有构造中的配置的适应，在现有构造中使用了放置在4个平坦(flat)轴承上的平坦弹簧板。自动对焦元件粘在这个弹簧板上，并垂直于有效的轴承表面移动，以实现图像稳定，从而减少或消除抖动的影响。可以对平均自动聚焦位置进行小的改变，以调整由旋转引起的聚焦改变。
在图8和图9所示的构造中，弹簧板31a为部分球体形状，其中心位于镜头元件的光轴上的一点处(使得弹簧板围绕光轴旋转对称)，并且轴承32具有圆形边缘(或被“压印(coined)”)以适应弹簧板的非平坦形状。
弹簧板31a的球体形状在镜头元件10的平移移动和旋转之间产生线性关系(例如，使得每30μm的平移移动(“行程”)引起0.1度的旋转移动(“倾斜”))。图9示出了镜头元件10如何随着行程增加而倾斜。
图10和图11示出了第二潜在构造。与图8和图9一样，弹簧板31b用于安装镜头元件10。然而，在图10和图11的构造中，弹簧板31b具有不同轮廓，采取圆锥体的形式(其可以是如图10和图11所描绘的标准圆锥体或者圆鼻圆锥体)。图10和图11所示的弹簧板31b导致行程和倾斜之间的非线性关系。图11示出了镜头元件10如何随着行程增加而倾斜。
图12-14示出了第三潜在构造。与图8-11一样，弹簧板31c用于安装镜头元件10。在图12-14的构造中，弹簧板31c具有平坦且平行于图像传感器的平面的中心区域33和成角度(或“阶梯式”)的外部区域34。结果，如图13所示，直到中心区域33的边缘的较低幅度的行程(例如，高达50μm)不会引起任何倾斜，而超过该点的进一步行程由于阶梯式的外部区域34而引起倾斜，如图14所示。外部区域34可以如图12-14所示成角度，或者可以具有弯曲的轮廓。
图15和图16示出了第四潜在构造，其中镜头元件10通过多个支柱35a安装到支撑结构30。这是对现有构造(例如音圈电机(“VCM”)OIS和/或SMA OIS)中的布置的适应。
在现有构造中，将镜头元件10安装到支撑结构30的支柱彼此平行(并且垂直于图像传感器)，以在静止状态下保持最小倾斜。然而，在图15和图16中的构造中，支柱35a被布置成使得它们呈梯形布置，使得支柱的图像传感器端处的附接点36比移动端处的附接点37更靠近在一起。如图16中可以看出，随着行程的增加，这导致镜头元件10倾斜。
图17和图18示出了第五潜在构造。在该构造中，镜头元件通过多个支柱35b安装到支撑结构30。然而，这种构造中的支柱35b彼此平行布置并且是柔性的。支撑结构30具有附加的实心支柱(或壁)38，其在静止位置(图17)靠近支柱35b布置，并且向上延伸支柱的长度的一部分。如图18所示，当镜头元件10横向平移时，一个或更多个柔性支柱35b与实心支柱38接触，导致其围绕与实心支柱接触的最高点弯曲。这种弯曲导致镜头元件10倾斜。
适当选择柔性支柱和实心支柱之间的间隔可以产生这样的构造，其中在倾斜开始发生之前一定量的行程是可能的。类似地，对于给定行程增加的倾斜量可以通过实心支柱38与柔性支柱35b的长度相比的相对高度来选择。
图19示出了用于控制相机组件的控制电路12的示意性布置。控制电路12包括处理器41和存储器设备42。处理器接收来自传感器40(传感器40物理耦合到相机组件)的输入，并且检测相机组件所经历的振动。传感器40可以是振动传感器，例如陀螺仪传感器(其检测相机组件在三个维度上的角速度)或加速度计(其检测允许推断出定向和/或定位的运动)。控制电路监控这些输入，并确定捕获图像时相机组件的任何抖动。
控制电路向致动器44(例如SMA致动器线)发送致动信号，以根据上述技术引起相机组件的镜头元件相对于图像传感器移动，并且从而校正或补偿检测到的抖动。存储器设备42可以存储用于校正抖动的预定算法，处理器41使用该预定算法来驱动致动器44。
图20是示出根据本技术的示例性方法中的步骤的流程图。该方法包括通过围绕垂直于主轴且不穿过可移动元件的中心的轴旋转可移动元件来相对于支撑结构移动可移动元件(步骤S103)。该方法可以包括向驱动致动组件的控制电路发送指令或驱动信号。
在使用该方法来执行光学图像稳定的实施例中，该方法可以包括特别是在图像正在被捕获或将要被捕获的时候感测相机组件的振动(步骤S100)。控制电路可以确定适当的稳定响应(步骤S101)，并驱动致动器(S103)以执行期望的稳定响应。该方法的步骤可以例如在图像捕获的过程期间重复执行，以便确保在用户引起所述捕获的时刻在图像传感器上捕获稳定的图像。
如上所述，本技术可以用于执行光学图像稳定或者可以用于执行3D感测/深度测绘。在任一情况下，该方法还可以包括在垂直于主轴的方向上平移可移动元件(步骤S102)。在实施例中，该方法可以包括首先在垂直于主轴的方向上平移可移动元件(步骤S102)，然后在平移之后，围绕垂直于主轴且不穿过可移动元件的中心的轴旋转可移动元件(步骤S103)。
在本技术的相关方法中，提供了一种非暂时性数据载体，该非暂时性数据载体承载处理器控制代码以实施本文所述的任何方法。
尽管已经具体参考相机和相机组件描述了上述方法，但是应当理解，所涉及的致动器组件的构造和/或控制可以应用于期望可移动元件相对于支撑结构的受控移动的其它领域。
如将由本领域中的技术人员认识到的，本技术可被体现为***、方法或计算机程序产品。因此，本技术可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例或组合软件和硬件方面的实施例的形式。
此外，本技术可采用体现在计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质具有体现在其上的计算机可读程序代码。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体***、器具或设备或者前述项的任何合适的组合。
可以用一种或更多种编程语言(包括面向对象的编程语言和传统的过程编程语言)的任意组合来编写用于执行本技术的操作的计算机程序代码。代码部件可以体现为过程、方法等，并且可以包括子部件，这些子部件可以采取在从本地指令集的直接机器指令到高级编译或解释语言结构的任何抽象级别处的指令或指令序列的形式。
本技术的实施例还提供了一种承载代码的非暂时性数据载体，该代码当在处理器上实施时使处理器执行本文描述的任何方法。
这些技术还提供处理器控制代码以例如在通用计算机***或数字信号处理器(DSP)上实现上述方法。该技术还提供了一种承载处理器控制代码的载体，以在运行时特别是在非暂时性数据载体上实施上述方法中的任何一种方法。可以在例如磁盘、微处理器、CD-ROM或DVD-ROM、诸如非易失性存储器(例如，闪存)的编程存储器或只读存储器(固件)的载体上或者在例如光信号载体或电信号载体的数据载体上提供代码。实施本文描述的技术的实施例的代码(和/或数据)可以包括以(诸如C)的常规编程语言(解释或编译)的源、对象或可执行代码、或者汇编代码、用于设置或控制ASIC(专用集成电路)或FPGA(现场可编程门阵列)的代码、或者用于硬件描述语言(诸如Verilog(RTM)或VHDL(超高速集成电路硬件描述语言))的代码。如技术人员将认识到的，这样的代码和/或数据可以分布在彼此通信的多个耦合的部件之间。这些技术可以包括控制器，该控制器包括微处理器、工作存储器和耦合到***的一个或更多个部件的程序存储器。
本领域中的技术人员还将清楚，根据本技术的实施例的逻辑方法的全部或部分可以适当地体现在包括执行上述方法的步骤的逻辑元件的逻辑器具中，并且这样的逻辑元件可以包括在例如可编程逻辑阵列或专用集成电路中的部件(诸如逻辑门)。这种逻辑布置可以进一步体现在用于使用例如虚拟硬件描述符语言来在这种阵列或电路中临时或永久地建立逻辑结构的启用元件中，虚拟硬件描述符语言可以使用固定或可传输的载体介质来被存储和传输。
在实施例中，本技术可以以数据载体的形式实现，数据载体具有在其上的功能数据，所述功能数据包括功能计算机数据结构，以当被加载到计算机***或网络中并从而***作时使所述计算机***能够执行上述方法的所有步骤。
本领域技术人员将认识到，虽然前文已经描述了被认为是最佳模式的内容和在适当的情况下的执行本技术的其他模式，但是本技术不应该局限于在优选实施例的本描述中公开的特定配置和方法。本领域中的技术人员将认识到，本技术具有宽的应用范围，并且实施例可以采用宽范围的修改，而不偏离如在所附权利要求中所定义的任何发明性概念。

Claims (38)

1.一种致动组件，包括：
支撑结构；
可移动元件，所述可移动元件相对于所述支撑结构可移动，所述可移动元件具有主轴；和
致动器装置，所述致动器装置用于驱动所述可移动元件相对于所述支撑结构的移动，其中，所述移动包括所述可移动元件围绕垂直于所述主轴且不穿过所述可移动元件的中心的轴的旋转移动，并且其中，所述移动还包括所述可移动元件在垂直于所述主轴的方向上的平移移动。
2.根据权利要求1所述的致动组件，还包括控制电路，所述控制电路用于控制所述致动器装置以驱动所述可移动元件相对于所述支撑结构的移动。
3.根据权利要求2所述的致动组件，其中，所述控制电路被布置为：
在垂直于所述主轴的方向上平移所述可移动元件；和
围绕垂直于所述主轴、不穿过所述可移动元件的中心的轴旋转所述可移动元件。
4.根据权利要求3所述的致动组件，其中，所述控制电路被布置为在所述平移之后旋转所述可移动元件。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的致动组件，还包括悬挂***，所述悬挂***将所述可移动元件支撑在所述支撑结构上，其中，所述悬挂***被布置为引导所述可移动元件围绕垂直于所述主轴且不穿过所述可移动元件的中心的轴的旋转移动。
6.根据权利要求5所述的致动组件，其中，所述悬挂***包括定位在所述支撑结构和所述可移动元件之间的弹簧板，其中，当所述可移动元件在垂直于所述主轴的方向上平移时，所述弹簧板的形状引导所述旋转移动。
7.根据权利要求6所述的致动组件，其中，所述弹簧板呈部分球体的形式或者呈圆锥体的形式，所述部分球体的旋转对称轴是所述主轴，所述圆锥体的旋转对称轴是所述主轴。
8.根据权利要求6所述的致动组件，其中，所述弹簧板具有垂直于所述主轴布置的平面中心区域和相对于所述中心区域成角度的外部区域，使得所述可移动元件在所述中心区域上的平移移动不会引起所述可移动元件旋转，并且所述可移动元件在所述外部区域上的平移移动引起所述可移动元件旋转。
9.根据权利要求5所述的致动组件，其中，所述悬挂***包括多个梁，每个梁具有沿着所述主轴的延伸部，并且所述可移动元件从所述每个梁悬挂，所述每个梁具有连接到所述可移动元件的第一端部和连接到所述支撑结构的第二端部，其中所述梁中的任意一对梁的所述第一端部之间的距离不同于所述一对梁的所述第二端部之间的距离。
10.根据权利要求5所述的致动组件，其中，所述悬挂***包括多个挠曲件，每个挠曲件具有沿着所述主轴的延伸部，并且所述致动组件还包括至少一个固定的阻塞元件，所述阻塞元件或更多个阻塞元件被布置为与所述挠曲件接合，以便当所述可移动元件在垂直于所述主轴的方向上移动超过预定距离时，引起所述挠曲件中的至少一个挠曲件弯曲，并且因此引导所述可移动元件围绕垂直于所述主轴的轴的旋转。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的致动组件，其中，所述致动器装置被布置为驱动所述可移动元件在垂直于所述主轴的至少一个方向上的平移移动，所述悬挂***至少部分地将所述平移移动转换成所述旋转移动。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的致动组件，其中，所述致动器装置被布置为驱动所述可移动元件相对于所述支撑结构的移动，所述移动包括所述可移动元件在三个相互正交的方向中的至少一个方向上的平移移动和所述可移动元件围绕三个相互正交的轴中的至少一个轴的旋转移动。
13.根据前述权利要求中任一项所述的致动组件，其中，所述致动器装置包括多条SMA致动器线。
14.根据前述权利要求中任一项所述的致动组件，还包括附接到所述支撑结构的传感器，并且其中：
所述可移动元件被布置为将电磁辐射聚焦在所述传感器上；和
所述致动器装置驱动所述可移动元件的移动，以便将所述电磁辐射聚焦在所述传感器上。
15.根据权利要求14所述的致动组件，其中，所述传感器是以下项中的任何一项：光传感器、图像传感器、光电探测器、互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器、有源像素传感器、电荷耦合器件(CCD)和飞行时间传感器。
16.根据权利要求14或15所述的致动组件，其中，所述可移动元件是光学元件。
17.根据权利要求16所述的致动组件，其中，所述光学元件是以下项中的任何一项：一个透镜、透镜堆叠、衍射光学元件、滤光器、棱镜、反射光学元件、偏振光学元件、介质镜、分束器和图案板。
18.根据权利要求17所述的致动组件，其中，所述反射光学元件包括反射镜。
19.根据权利要求17所述的致动组件，其中，所述反射光学元件包括金属镜。
20.根据权利要求17所述的致动组件，其中，所述图案板包括栅格。
21.根据权利要求17所述的致动组件，其中，所述图案板包括光栅。
22.根据权利要求21所述的致动组件，其中，所述光栅包括衍射光栅。
23.根据权利要求1至13中任一项所述的致动组件，还包括被布置为向场景发射照明光的光源，其中，所述致动器装置驱动所述照明光在所述场景的至少一部分上的移动。
24.根据权利要求23所述的致动组件，其中，所述可移动元件是以下项中的任何一项：一个透镜、透镜堆叠、衍射光学元件、滤光器、棱镜、反射光学元件、偏振光学元件、介质镜、分束器和图案板；并且所述致动器装置被布置为通过移动所述可移动元件来驱动所述照明光的移动。
25.根据权利要求24所述的致动组件，其中，所述反射光学元件包括反射镜。
26.根据权利要求24所述的致动组件，其中，所述反射光学元件包括金属镜。
27.根据权利要求24所述的致动组件，其中，所述图案板包括栅格。
28.根据权利要求24所述的致动组件，其中，所述图案板包括光栅。
29.根据权利要求28所述的致动组件，其中，所述光栅包括衍射光栅。
30.根据权利要求1至13中任一项所述的致动组件，其中，所述可移动元件是被布置为将照明光发射到场景上的光源，其中，所述致动器装置驱动所述可移动元件的移动以在所述场景的至少一部分上移动所述照明光。
31.根据权利要求23所述的致动组件，其中，所述照明光是非均匀的。
32.根据权利要求24至29中任一项所述的致动组件，其中，所述照明光是非均匀的。
33.根据权利要求30所述的致动组件，其中，所述照明光是非均匀的。
34.一种控制致动组件的方法，所述致动组件包括支撑结构和可移动元件，所述可移动元件被支撑在所述支撑结构上以便相对于所述支撑结构可移动并且具有主轴，其中，所述方法包括：
通过围绕垂直于所述主轴且不穿过所述可移动元件的中心的轴旋转所述可移动元件，相对于所述支撑结构移动所述可移动元件；和
在垂直于所述主轴的方向上平移所述可移动元件。
35.根据权利要求34所述的方法，其中，移动所述可移动元件的步骤包括：
在垂直于所述主轴的方向上平移所述可移动元件；和
围绕垂直于所述主轴、不穿过所述可移动元件的中心的轴旋转所述可移动元件。
36.根据权利要求35所述的方法，其中，旋转的步骤包括在所述平移步骤之后旋转所述可移动元件。
37.根据权利要求34、35或36所述的方法，其中，所述致动组件还包括悬挂***，所述悬挂***将所述可移动元件支撑在所述支撑结构上并被布置为引导旋转移动，并且其中，移动所述可移动元件的步骤还包括在垂直于所述主轴的第一方向上驱动所述可移动元件，所述悬挂***至少部分地将所述第一方向上的移动转换成所述旋转移动。
38.根据权利要求34、35或36所述的方法，其中，所述致动组件还包括致动器装置，所述致动器装置能够驱动所述可移动元件在三个相互正交的方向中的至少一个方向上的平移移动，并且能够驱动所述可移动元件围绕三个相互正交的轴中的至少一个轴的旋转移动，其中，移动所述可移动元件的步骤还包括控制所述致动器装置以实现所述旋转移动。
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