有源透镜控制系统和方法与流程

有源透镜控制系统和方法
相关申请交叉引用
1.本技术基于35u.s.c.
§
119要求于2019年6月3日提交的美国临时申请第62/856,687号和2019年7月9日提交的美国临时申请第62/871,961号的优先权的权益，每个临时申请的内容通过引用整体结合于此。背景
技术领域
2.本公开的一些实施例涉及有源透镜(例如，液体透镜)，包括用于有源透镜的控制系统和控制方法。一些实施例涉及电子控制系统。相关技术说明
3.尽管已知各种液体透镜和其他有源透镜，但仍然需要改进的有源透镜和相关联的控制方法和系统。


技术实现要素：

4.本文公开了一种有源透镜和用于该有源透镜的控制系统和方法。
5.本文公开了一种液体透镜系统，包括腔室；第一流体，第一流体在腔室中；第二流体，第二流体在腔室中；第一电极，与第一流体和第二流体绝缘；第二电极，与第一流体电连通；信号发生器，信号发生器被配置为提供第一电极和第二电极之间的电压差，其中第一流体和第二流体之间的界面的位置至少部分地基于施加在第一电极和第二电极之间的电压差；传感器，传感器被配置为输出指示至少第一流体和第一电极之间的电容的信息；以及控制器，控制器被配置为在第一电极和第二电极之间施加电压差；接收指示施加电压差所产生的电容的信息；并且至少部分地基于所施加的电压差和指示所得的电容的信息来确定液体透镜的温度。
6.本文公开了一种液体透镜系统，包括腔室；第一流体，第一流体在腔室中；第二流体，第二流体在腔室中；第一电极，与第一流体和第二流体绝缘；第二电极，与第一流体电连通；信号发生器，信号发生器被配置为在第一电极和第二电极之间施加电压差，其中第一流体和第二流体之间的界面的位置至少部分地基于施加在第一电极和第二电极之间的电压差；以及控制器，控制器被配置为访问目标光焦度，访问液体透镜的温度，以及至少部分地基于目标光焦度和液体透镜的温度来确定目标电容。
7.本文公开了一种可变焦透镜系统可包括可变焦透镜；一个或多个电极；信号发生器，信号发生器被配置为向该一个或多个电极提供电压以改变可变焦透镜的焦距；以及控制器，被配置为向该一个或多个电极施加电压，接收指示所施加的电压产生的电容的信息，并且至少部分地基于电容或所施加的电压确定所述可变焦透镜的温度。
8.本文公开了一种可变焦透镜系统，包括可变焦透镜；一个或多个电极，其中可变焦透镜的焦距能通过向该一个或多个电极提供电压来调整；温度传感器；以及控制器，控制器被为向该一个或多个电极施加电压；接收指示所施加的电压产生的电容的电容信息；从温
度传感器接收温度信息；以及至少部分地基于所接收的温度信息、所施加的电压和所接收的电容信息来校准温度传感器。附图的简要说明
9.图1是液体透镜的一些示例的横截面视图。
10.图2是具有弯曲上窗口的液体透镜的一些实施例的横截面视图。
11.图3是液体透镜的一些实施例的平面视图。
12.图4是穿过图3的液体透镜的相对电极22a和22c拍摄的横截面视图。
13.图5是可包括液体透镜的相机系统的一些实施例的框图。
14.图6是显示了光焦度和电容之间的关系如何受温度影响的一些实施例的曲线图。
15.图7是显示了可用于在10℃到60℃之间的各种温度下产生-5到25屈光度之间的各种光焦度的目标电容值的一些实施例的曲线图。
16.图8是用于控制液体透镜的方法的一些实施例的流程图。
17.图9是用于控制液体透镜的方法的一些实施例的流程图。
18.图10是用于控制液体透镜的方法的一些实施例的流程图。
19.图11是用于控制液体透镜的方法的一些实施例的流程图。
20.图12是显示了施加的电压和所得的电容之间的关系如何随温度改变而变化的一些实施例的曲线图。
21.图13是用于控制液体透镜的温度的一些实施例的流程图。
22.图14是用于确定用于控制液体透镜的目标电容的方法的一些实施例的流程图。
23.图15是显示了基于目标光焦度确定初始或参考电压和预期或参考电容的一些实施例的曲线图。
24.图16是显示了基于预期或参考电容和实际测量电容之间的差确定液体透镜的参考温度和实际温度之间的差的一些实施例的曲线图。
25.图17是用于控制液体透镜的方法的一些实施例的流程图。
26.图18是用于控制液体透镜的方法的一些实施例的流程图。
27.图19是用于控制液体透镜的方法的一些实施例的流程图。
28.图20是用于控制液体透镜的光焦度和倾斜的方法的一些实施例的框图。
29.图21是用于确定液体透镜的四个电极的倾斜电压偏移的方法的一些实施例的框图。
30.图22显示了液体透镜的电极的倾斜电压与对焦控制电压值组合以产生用于驱动电极的最终电压值的一些实施例。
31.图23是用于控制液体透镜的系统的一些实施例的流程图。
32.图24是透镜电极的电荷电流随时间变化的一些实施例的曲线图。
33.图25是用于校准可具有液体透镜或其他可变焦透镜的有源透镜系统的温度传感器的方法的一些实施例的流程图。
34.图26是当温度和电压恒定时电容随时间变化的一些实施例的曲线图。
35.图27是显示了一段时间内电容的一些实施例的曲线图。
36.图28是用于校准可具有液体透镜或其他可变焦透镜的有源透镜系统的温度传感器的方法的一些实施例的流程图。
37.图29是用于校准可具有液体透镜或其他可变焦透镜的透镜系统的电压参数的方法的一些实施例的流程图。
38.图30是用于校准可具有液体透镜或其他可变焦透镜的透镜系统的方法的一些实施例的流程图。
39.图31是用于操作可具有液体透镜或其他可变焦透镜的透镜系统的方法的一些实施例的流程图。
40.图32是用于操作可具有液体透镜或其他可变焦透镜的透镜系统的方法的一些实施例的流程图。
具体实施方式
液体透镜系统
41.图1是液体透镜10的示例实施例的横截面视图。液体透镜10可以具有腔室12，该腔室12容纳至少两种流体(例如，液体)，诸如第一流体14和第二流体16。这两种流体可能基本上不混溶，使得在第一流体14和第二流体16之间形成流体界面15。尽管本文所公开的一些实施例显示了彼此直接接触的两种流体之间的流体界面15，但界面15可由两种流体14和16之间的膜或其他中间结构或材料形成。例如，本文公开的实施例可以修改为使用各种流体，诸如如果直接接触则会混合的流体。在一些实施例中，两种流体14和16可充分不混溶，以形成流体界面15。例如，当界面15弯曲时，可以如透镜一样利用光焦度折射光。第一流体14可以是导电的并且第二流体16可以是电绝缘的。在一些实施例中，第一流体14可以是极性流体，诸如水溶液。在一些实施例中，第二流体16可以是油。第一流体14可以具有比第二流体16更高的介电常数。第一流体14和第二流体16可具有不同的折射率，例如，使得光可以在通穿过流体界面15时折射。第一流体14和第二流体16可具有基本上相似的密度，这可以阻止流体14和16中的任何一种相对于另一种漂浮。
42.腔室12可包括具有截头锥体(frustum)或截锥(truncated cone)形状的部分。腔室12可具有成角度的侧壁。腔室12可具有侧壁更靠近的窄部分和侧壁更远离的宽部分。窄部分可以位于腔室12的底端，宽部分可位于所示取向的腔室12的顶端处，尽管本文公开的液体透镜10可定位在各种其他取向处。流体界面15的边缘可接触腔室12的成角度的侧壁。流体界面15的边缘可接触腔室12具有截头锥体或截锥形状的部分。可以使用各种其他腔室形状。例如，腔室可具有弯曲的侧壁(例如，在图1-图2的横截面视图中弯曲)。侧壁可符合球体、圆环体或其他几何形状的一部分的形状。在一些实施例中，腔室12可具有圆柱形。腔室12可具有有着不同侧壁角度的不同部分，或者侧壁可具有均匀的侧壁角度，如图1和图2所示。在一些实施例中，腔室可具有平坦(例如，平面)表面，并且流体界面可接触平坦表面(例如，一滴第二流体16落在腔室12的底部)。
43.可包括透明板的下窗口18可位于腔室12下方。可包括透明板的上窗口20可位于腔室12上方。下窗口18可位于腔室12的窄部分或其附近，和/或上窗口20可位于腔室12的宽部分或其附近。下窗口18和/或上窗口20可被配置为穿过其中透射光。下窗口18和/或上窗口20可透射足够的光以形成图像，诸如在相机的成像传感器上。在一些情况下，下窗口18和/或上窗口20可以吸收和/或反射入射到其上的光的一部分。在一些实施例中，窗口18和20中的一者或两者可弯曲或移动，例如，使得腔体或腔室12的内部体积可以改变，诸如考虑到随
着液体透镜的温度改变而产生的热膨胀。例如，图2示出了弯曲上窗口20的示例。窗口18和20中的一者或两者(或周围区域)可具有不同厚度的区域或可影响相应窗口18或20的弯曲或移动的其他配置。
44.第一一个或多个电极22(例如，绝缘电极或驱动电极)可与腔体12中的流体14和16绝缘，诸如通过绝缘材料24绝缘。第二一个或多个电极26可与第一流体14电连通。第二一个或多个电极26可与第一流体14接触。在一些实施例中，第二一个或多个电极26可电容性地耦合到第一流体14。可以在电极22和26之间施加电压以控制流体14和16之间的流体界面15的形状，诸如以改变液体透镜10的焦距。可在电极22和26中的一者或两者上提供直流(dc)电压信号。可在电极22和26中的一者或两者上提供交流(ac)电压信号。液体透镜10可以响应于由施加的(多个)ac电压所产生的均方根(rms)电压信号。在一些实施例中，ac电压信号可阻止电荷在液体透镜10中积聚，这在某些情况下可在dc电压下发生。在一些实施例中，第一流体14和/或第二一个或多个电极26可接地。在一些实施例中，第一一个或多个电极22可接地。在一些实施例中，可向(多个)第一电极22或(多个)第二电极26中任一者施加电压但不能同时向二者施加电压，以产生电压差。在一些实施例中，可向(多个)第一电极22和(多个)第二电极26二者施加电压信号以产生电压差。
45.图1示出了处于第一状态的液体透镜10，在第一状态中没有电压施加在电极22和26之间，图2示出了处于第二状态的液体透镜10，在第二状态中有电压施加在电极22和26之间。腔室12可以具有由疏水材料制成的一个或多个侧壁。例如，绝缘材料24可以是绝缘的和疏水的聚对二甲苯，但是可以使用各种其他合适的材料。当没有施加电压时，在侧壁上的疏水材料可排斥第一流体14(例如，水性溶液)，使得第二流体16(例如，油)可覆盖侧壁的相对较大的面积以产生图1中示出的流体界面15形状。当(例如，经由第二电极26)在第一电极22和第一流体14之间施加电压时，第一流体14可被吸引到第一电极22，这可沿着侧壁向下驱动流体界面15的位置使得更多侧壁与第一流体14接触。基于电润湿原理，改变施加的电压差可改变流体界面15的边缘和腔室12的表面(例如，腔室12的截锥部分的成角度的侧壁)之间的接触角度。通过在电极22和26之间施加不同量的电压，可以将流体界面15驱动到各种不同的位置，这可为液体透镜10产生不同的焦距或不同量的光焦度。
46.图3是液体透镜10的示例实施例的平面视图。在一些实施例中，第一一个或多个电极22(例如，绝缘电极)可包括定位在液体透镜10上多个位置处的多个电极22。液体透镜10可具有四个电极22a、22b、22c和22d，其可定位在液体透镜10的四个象限中。在其他实施例中，第一一个或多个电极22可包括各种数量的电极(例如，1个电极、2个电极、4个电极、6个电极、8个电极、12个电极、16个电极、32个电极或更多，或它们之间的任何值)。尽管本文提供了具有偶数个绝缘电极22的各种示例，但也可使用奇数个绝缘电极22。可独立地驱动电极22a-d(例如，具有相同或不同的施加在其上的电压)，这可被用于将流体界面15定位在液体透镜10的不同部分(例如，象限)上的不同位置处。图4示出了穿过相对电极22a和22c拍摄的横截面视图。如图4所示，如果施加在电极22c上的电压大于施加在电极22a上的电压，则流体界面15可在电极22c的象限处比在电极22a的象限处沿侧壁向下拉得更远。
47.倾斜的流体界面15可使穿过液体透镜10透射的光转向。液体透镜10可具有轴28。轴28可以是液体透镜10的至少一部分的对称轴。例如，腔室12可基本上关于轴28旋转对称。腔室12的截锥部分可基本上关于轴28旋转对称。轴28可以是液体透镜10的光轴。例如，弯曲
且不倾斜的流体界面15可朝向轴28将光会聚或远离轴28发散光。在一些实施例中，轴28可以是液体透镜10的纵轴。倾斜流体界面15可使穿过倾斜的流体界面的光30相对于轴28转动光学倾斜角度32。穿过倾斜流体界面15的光30可朝向一方向会聚或远离一方向发散，该方向与相对于光进入液体透镜10的方向的光学倾斜角度32成角度。流体界面15可倾斜物理倾斜角度34，这产生光学倾斜角度32。光学倾斜角度32和物理倾斜角度34之间的关系至少部分地取决于流体14和16的折射率。
48.通过倾斜流体界面15产生的光学倾斜角度32可由相机系统使用以提供光学图像稳定、离轴对焦等。在一些情况下，可将不同的电压施加到电极22a-d以补偿施加到液体透镜10的力，使得液体透镜10保持轴上对焦。可施加电压来控制流体界面15的曲率以产生期望的光焦度或焦距，以及控制流体界面15的倾斜以产生期望的光学倾斜(例如，光学倾斜方向和光学倾斜量)因此，可在相机系统中使用液体透镜10来产生可变焦距，同时产生光学图像稳定。相机系统
49.图5是相机系统200的示例实施例的框图，相机系统200可包括液体透镜10，液体透镜10可包括本文所公开的任何液体透镜实施例的特征。相机系统200可包括成像传感器202，成像传感器202可用于从入射到成像传感器202的光产生图像。成像传感器202可以是电荷耦合器件(ccd)传感器、互补金属氧化物半导体(cmos)传感器或任何其他合适的电子成像传感器。在一些实施例中，摄影胶片可用于产生图像或任何其他合适类型的成像传感器。液体透镜10可将光朝向成像传感器202引导。在一些实施例中，相机系统200可包括对朝向成像传感器202传播的光进行操作的一个或多个附加光学元件204。光学元件204可包括一个或多个固定透镜(例如，固定透镜堆叠)、一个或多个可移动透镜、一个或多个光学滤波器，或用于产生期望的光学效果的任何其他合适的光学元件。液体透镜10可对朝向在一个或多个光学元件204之前、在一个或多个光学元件204之后的成像传感器202传播的光进行操作，或者液体透镜10可光学地定位在光学元件204之间。当光在本文中被描述为朝向部件(例如，朝向成像传感器202)传播时，光可沿着直接或间接通向部件的路径传播。例如，光可在沿光学路径朝向成像传感器202传播的同时在第一方向上穿过液体透镜10，并且光可被重定向(例如，通过镜反射和/或通过折射转动)以沿着光学路径朝向成像传感器202在第二方向(第二方向可与第一方向不同，甚至与第一方向相反)上继续。
50.相机系统200可包括控制器206，以用于操作液体透镜10、在一些情况下操作其他光学元件204和/或系统200的其他部件，以例如实现本文公开的液体透镜特征和/或其他功能。控制器206可以操作相机系统200的各个方面。例如，在一些实施例中，单个控制器206可操作液体透镜10，可操作成像传感器202，可存储由成像传感器202产生的图像，和/或可操作相机的其他部件，诸如显示器、快门、用户界面等。在一些实施例中，可使用任何合适数量的控制器来操作相机系统200的各个方面。控制器206可向液体透镜10输出电压信号。例如，控制器206可向(多个)绝缘电极22和/或与第一(例如，导电)流体14电连通的(多个)电极26输出电压信号，并且电压信号可控制流体界面15的曲率(例如，产生期望的光焦度)和/或控制流体界面15的倾斜(例如，产生期望的光倾斜)。控制器206可输出dc电压信号、ac电压信号、脉冲dc电压信号或用于驱动液体透镜10的任何其他合适的信号。
51.控制器206可包括至少一个处理器208。处理器208可以是硬件处理器。处理器208
可以是计算机处理器。处理器208可与计算机可读存储器210通信。存储器210可以是非瞬态计算机可读存储器。存储器210可包括可为相同或不同类型的一个或多个存储器元件。存储器210可包括硬盘、闪存、ram存储器、rom存储器或任何其他合适类型的计算机可读存储器。处理器206可执行存储在存储器210中的计算机可读指令212以实现本文公开的功能。在一些实施例中，处理器208可以是通用处理器。在一些实施例中，处理器208可以是被专门配置为实现本文公开的功能的专用处理器。处理器208可以是专用集成电路(asic)和/或可以包括被配置为执行本文公开的功能的其他电路系统，诸如操作本文讨论的液体透镜10。
52.存储器210可包括一个或多个查找表214，该一个或多个查找表214可用于确定要施加到液体透镜10的电压信号。处理器208可被配置为实现在确定要施加到液体透镜10的电压信号中使用的一个或多个算法、方程或公式，和/或计算机可读指令212可包括在确定要施加到液体透镜10的电压信号中使用的一个或多个算法、方程或公式。处理器208可确定要施加到液体透镜10的电压(例如，使用一个或多个查找表214和/或一个或多个算法、方程或公式)。其他信息(诸如由相机系统200产生的图像、用于操作相机系统200的其他部件的指令)等可存储在存储器210中。
53.系统200可包括信号发生器216，信号发生器216可生成要提供给液体透镜10的电压信号。信号发生器216可响应于由控制器206(例如，使用处理器208)确定的电压值生成电压信号。信号发生器216可包括一个或多个放大器、开关、h桥、半桥、整流器和/或用于产生电压信号的任何其他合适的电路系统。功率源218可用于产生要提供给液体透镜10的电压信号。功率源218可以是电池、dc电源、ac电源或任何合适的电源。功率源218可为处理器208、存储器2010、成像传感器202、有源光学元件204和/或系统200的其他电子部件的操作提供电功率。信号发生器216可从功率源218接收功率，并且可调制或以其他方式修改电信号(例如，基于处理器208所做的确定)，以向液体透镜10提供驱动信号。在一些实施例中，控制器206(例如，处理器208)和信号发生器216的至少一些部件可以在单个集成电路(ic)或组合电路中一起实现。
54.在一些实施例中，控制器206可接收来自取向或运动传感器220(诸如陀螺仪、加速度计和/或其他合适的传感器)的输入，以用于提供关于相机系统200和/或液体透镜10的取向或运动的信息。在一些实施例中，取向传感器220可以是mems(微电子机械系统)设备。取向传感器220可提供角速度、加速度的测量值，或可用于确定液体透镜10的期望的光学倾斜的任何合适的测量值。在一些情况下，当相机系统200抖动(例如，响应于被人握持住、来自驾驶汽车的振动等)时，取向传感器220(例如，陀螺仪)可向控制器206提供关于抖动的输入，并且通过控制流体界面15的倾斜(例如，倾斜方向和倾斜量)，驱动液体透镜10可至少部分地抵消相机系统200的抖动。
55.控制器206(例如，使用处理器208)可至少部分地基于从取向传感器220接收的输入来确定光学倾斜量(例如，角度32)和/或光学倾斜方向(例如，方位角)，尽管在一些实施例中，(例如，由方位传感器220或相机系统200的一些其他组件确定的)这些参数可由液体透镜控制器206接收。可至少部分地基于光学倾斜量和/或光学倾斜方向来确定用于驱动液体透镜10的信号(例如，电压信号)。在一些情况下，控制器206(例如，使用处理器208)可确定流体界面15的物理倾斜量(例如，角度34)和/或物理倾斜方向(例如，方位角)。这些可从光学倾斜量和/或光学倾斜方向确定，或者可直接从从取向传感器220接收的输入确定。控
制器206(例如，使用处理器208)可确定电极(例如，图3的实施例中的绝缘电极22a-d)的驱动信号(例如，电压)以实现流体界面15的物理或光学倾斜。在一些实施例中，可直接从从取向传感器220接收的输入来确定驱动信号，诸如不需要确定期望的光学倾斜，不需要确定期望的流体界面15的物理倾斜，和/或不需要确定其他中间值或参数。
56.许多变型是可能的。在一些实施例中，取向传感器220可被省略。例如，相机系统200可响应于图像分析或任何其他合适的方法来执行光学图像稳定(ois)。控制器206可接收ois输入信息(例如，通过任何合适的方法导出)，并且可响应于该ois输入信息来控制流体界面15的倾斜。在一些情况下，透镜倾斜可用于ois以外的目的，诸如用于离轴成像。以示例的方式，相机系统200可放大不位于图像中心处的图像的一部分。控制液体透镜10的流体界面15的倾斜可至少部分地用于控制光学变焦的方向和从中心偏移的量。在一些情况下，可使用离轴成像来扩展相机系统200的观察范围。尽管图5中未示出，但本文公开的各种实施例可包括两个液体透镜，以诸如用于实现光学变焦功能。控制器206可接收对焦方向输入信息(例如，用于ois或离轴成像)，并且可响应于该对焦方向输入信息来控制流体界面15的倾斜。
57.控制器206可接收光焦度信息。输入光焦度信息可包括目标光焦度(例如，屈光度)、目标焦距或可用于确定流体界面15的曲率的其他信息。光焦度信息可由相机系统200的自动对焦系统222确定，可由来自用户的输入设置(例如，提供给相机系统200的用户界面)，或者从任何其他源提供。在一些实施例中，控制器206可确定光焦度信息。例如，控制器206可用于实现确定期望的光焦度或焦距的自动对焦系统222。在一些情况下，控制器206可接收光焦度信息，并且可确定液体透镜10的相对应的光焦度，例如，因为其他光学元件204也可(例如，静态地或动态地)影响光焦度。控制器206(例如，使用处理器208)随后可确定(多个)电极的(多个)驱动信号(例如，电压)，以控制流体界面15的曲率。在一些情况下，控制器206可直接从自动对焦数据或直接从光焦度信息确定驱动信号，诸如不需要确定液体透镜的光焦度值和/或不需要确定其他中间值。
58.控制器206(例如，使用处理器208)可一起使用对焦方向信息(例如，ois信息、取向信息、抖动信息等)和焦距信息(例如，光焦度信息、自动对焦信息等)来确定液体透镜10的(多个)驱动信号。例如，用于产生1度光学倾斜和3屈光度光焦度的驱动信号可能与用于产生1度光学倾斜和5屈光度光焦度的驱动信号不同，用于产生1度光学倾斜和5屈光度光焦度的驱动信号仍然可能与用于产生2度光学倾斜和5屈光度光焦度的驱动信号不同。各种查找表214、公式、方程和/或算法可用于基于焦距信息和对焦方向信息来确定驱动信号。
59.在一些实现中，控制器206可从变焦系统226接收变焦信息。变焦信息可包括用户输入，诸如用于变焦量的命令。变焦信息可通过任何其他合适的方式以及从任何其他合适的源来确定。变焦信息可用于确定一个或多个液体透镜10的焦距和/或一个或多个可移动透镜元件204的位置。在一些实施例中，系统可包括多个液体透镜10。变焦信息可与自动对焦信息和/或光学图像稳定信息一起使用，以确定相机系统200的参数，诸如液体透镜焦距、液体透镜倾斜、可移动透镜元件的位置等。
60.在一些实现中，系统可包括一个或多个传感器224。一个或多个传感器224可提供指示液体透镜10的界面15的位置的信息。传感器224可提供关于绝缘电极22a-d中的每个绝缘电极的流体界面位置的信息。例如，一个或多个传感器224可提供指示至少相对应的一个
或多个绝缘电极22a-d和第一流体14之间的电容的信息。在一些实施例中，控制器206可接收反馈，并且可至少部分地基于反馈驱动液体透镜10。在一些实现中，控制器206可使用闭环控制方案来驱动液体透镜10。在一些实施例中，控制器206可使用pid控制方案、开环控制方案、前馈控制方案、用于控制液体透镜10的任何其他合适方法或其组合。
61.在一些实施例中，传感器224可包括一个或多个温度传感器，该一个或多个温度传感器可测量液体透镜10的温度。在一些情况下，系统可包括加热器(图5中未显示)，加热器可向液体透镜10提供热量。加热器和温度传感器可用于控制液体透镜10的温度，诸如使用反馈控制方法。以示例的方式，图1显示了具有温度传感器36的示例液体透镜，该温度传感器36被配置为测量液体透镜10中的温度。在一些实施例中，温度传感器36可被嵌入液体透镜10。例如，温度传感器36可被设置在两层液体透镜构造之间。导电引线可从温度传感器36的嵌入位置延伸到液体透镜10的外围，以诸如用于提供和/或接收来自温度传感器的信号。温度传感器36可以包括热电偶、电阻温度设备(rtd)、热敏电阻、红外传感器、双金属设备、温度计、状态变化传感器、基于半导体的传感器(例如，硅二极管)、或其他类型的温度感测设备。电阻温度检测器可具有随着温度变化而改变电阻的电阻器。电路系统可用于评估rtd的电阻器的电阻，以确定温度。
62.在一些实施例中，液体透镜10可以包括加热元件38，该加热元件34可用于控制液体透镜10中的温度。在一些实施例中，加热元件38可被嵌入液体透镜10。例如，加热元件38可以被设置在两层液体透镜构造之间。导电引线可从加热元件38的嵌入位置延伸到液体透镜10的外围，以诸如用于提供和/或接收来自加热元件38的信号。在一些情况下，相同的导电材料可用于温度传感器36和加热器38。加热元件38可以包括电阻加热器、电容加热器、感应加热器、对流加热器、或其他类型的加热器。系统可至少部分地基于从温度传感器36接收的信号来操作加热元件38。系统可测量温度，并且如果温度低于阈值，则使用加热元件38加热液体透镜。系统可使用反馈控制以使用温度传感器36和加热元件38来控制温度。
63.在一些实施例中，本文公开的液体透镜10和其他电润湿设备可在除相机系统200以外的系统中使用，诸如光盘读取器、光纤输入设备、用于读取光纤输出的设备、用于生物测量的光学系统(例如，在生物样本中诱导荧光)、内窥镜、光学相干层析成像(oct)设备、望远镜、显微镜、其他类型的示波器或放大设备等。本文讨论的许多原理和特征可涉及在各种情境中使用的液体透镜10和/或电润湿设备。液体透镜系统可包括液体透镜10和用于控制液体透镜10的控制器206。电润湿系统可包括电润湿设备和用于控制电润湿设备的控制器206。在一些实施例中，可省略各种相机元件，诸如成像传感器202、自动对焦系统222、取向传感器220和/或其他光学元件204。在一些实现中，液体透镜可被省略。光学元件204可包括本文公开的任何合适的电润湿设备、或可移动光学元件或有源透镜系统，诸如实现自动对焦、变焦、ois、离轴对焦或其任何组合。电容控制和温度
64.当施加电压时，液体透镜10可有效地形成电容器。例如，至少第一电极22和第一流体14可形成有效电容器(例如，类似于平行板电容器，其中第一流体14作为平行板中的一个操作，而电极22作为另一个平行板操作)。当第一流体14覆盖侧壁的更多面积(例如，有效地形成更大的平行板)时，电容可增加。在一些情况下，随着流体界面15的表面积增加，电容也会增加。可以从指示第一电极22和第一流体14之间的电容的测量确定流体界面15在侧壁上
的位置。可以基于指示电容的测量来确定或调整施加在电极22和26之间的电压，以将流体界面15定位在一位置(例如，被配置为提供由相机系统指定的焦距的位置)处。例如，相机系统可以提供命令以将液体透镜10设置为特定焦距，并且电压可被施加到液体透镜10。可进行指示至少第一电极22和第一流体14之间的电容的测量(例如，测量至少第一电极22和与第一流体14电连通的第二电极26之间的电容)。如果测量指示电容低于对应于特定焦距的值，则系统可减少施加的电压。如果测量指示电容高于对应于特定焦距的值，则系统可以减少施加的电压。系统可对电压进行重复测量和调整，以将流体界面15保持在提供特定焦距的位置和/或将流体界面15调整到提供不同焦距的不同位置。
65.在一些实施例中，由单个流体界面15位置产生的电容(例如，在至少电极22和第一流体14之间)可随不同温度而变化。因此，当保持恒定电压或当施加电压以保持恒定电容时，液体透镜10的焦度可例如，随着液体透镜10的温度变化而漂移。在不受理论限制的情况下，相信绝缘材料24(例如，聚对二甲苯)的介电常数或电容率可随着温度变化而变化，这可能影响电容。
66.温度的变化还可通过窗口18和20中的一者或两者的弯曲或移动来影响液体透镜10的光焦度。本文结合前窗口20的弯曲讨论各种实施例，但是应当理解窗口18和20中的一者或两者可弯曲或移动，这可能影响液体透镜10的光学性质。例如，随着温度升高，前窗口20可向外弯曲(例如，如图2所示)。弯曲的窗口20可产生光焦度，例如，作为透镜的凸侧。随着温度的升高，来自窗口20的弯曲的光焦度可增加，并且可利用界面15的较小曲率(例如，对于正屈光度目标)实现整个液体透镜的相同光焦度。液体透镜10可具有光焦度的窗口分量和光焦度的流体界面分量，该二者可组合以提供液体透镜的光焦度。在一些实施例中，液体透镜10可具有不影响光焦度的可变体积部件，并且可省略与来自弯曲窗口的光焦度相关的特征。
67.图6是显示了光焦度和电容之间的关系如何受温度影响的曲线图。图6中的不同线表示不同的温度。从下到上，这些线表示10℃、20℃、30℃、50℃和60℃。如图6所示，不同的温度可在光焦度和电容之间产生不同的关系。例如，当温度为10℃时，可通过将流体界面15驱动至当温度为10℃时产生约6.5pf电容的位置来产生约20屈光度的光焦度。然而，当温度为60℃时，将流体界面15驱动至产生约7pf的位置将产生相同的20屈光度光焦度。在60℃时，6.5pf电容只能产生约11屈光度的光焦度，而不是10℃时约20屈光度的光焦度。图7是显示了可用于在10℃到60℃之间的各种温度下产生-5到25屈光度之间的各种光焦度的目标电容值的曲线图。以示例的方式，约6pf的相同目标电容在60℃时可产生约3屈光度，在约10℃时可产生约8屈光度。
68.该系统可基于电容对液体透镜进行控制，诸如使用电容反馈或闭环控制。目标电容(例如，用于反馈控制的电容设定点)可至少部分地基于液体透镜的目标光焦度和温度。图8是用于控制液体透镜10的方法的示例实施例的流程图。在框302处，控制器可访问液体透镜10的目标光焦度。目标光焦度可从自动对焦系统、相机的其他部件或用户输入等接收。在一些情况下，控制器可确定液体透镜10的目标光焦度。在框304处，控制器可访问液体透镜10的温度信息。如本文讨论的，可从液体透镜10中的温度传感器接收温度。液体透镜10外部的温度传感器(诸如相机或集成设备的一部分)可用于粗略估计液体透镜10的温度。在一些实施例中，可从其他信息推断液体透镜的温度。例如，本文讨论的各种实施例涉及至少部
分基于(多个)施加的电压和由此产生的(多个)电容来确定液体透镜10的温度。在框306处，系统可至少部分地基于目标光焦度和温度来确定目标电容。例如，查找表可存储在存储器中，并且可具有对应于光焦度和温度的各种组合的目标电容值。例如，2d查找表可类似于图7。在一些实施例中，公式、方程或算法可用于确定目标电容。目标电容值可用于驱动液体透镜10以产生目标光焦度，诸如通过使用反馈或闭环控制。
69.图9是用于控制液体透镜10的方法的示例实施例的流程图。在框402和404处，可访问目标光焦度和温度，类似于图8。在框406处，可至少部分地基于温度确定窗口的光焦度。例如，较高的温度可导致窗口的更多弯曲，并且可对穿过窗口的光施加更多的光焦度或对焦。查找表或公式、方程或算法可用于确定窗口的光焦度。随着温度的变化，不同尺寸和配置的窗口可产生不同的光焦度。在框408处，可至少部分地基于整个液体透镜10的目标光焦度(例如，在框402处接收的)和窗口的光焦度(例如，在框406处确定的)确定流体界面的目标光焦度。例如，可从总液体透镜目标光焦度中减去所确定的窗口的光焦度，以确定流体界面15的目标光焦度。如果液体透镜10的窗口20在特定温度下弯曲以产生2屈光度的光焦度，则流体界面15的目标光焦度可以是8屈光度，以实现10屈光度的整体液体透镜的目标光焦度。在框410处，可至少使用流体界面15的目标光焦度来确定目标电容。
70.在一些实施例中，图8的方法可考虑了窗口弯曲，而不需要确定光焦度的特定窗口分量和流体界面分量。例如，图8中使用的查找表或公式、方程或算法可被配置为说明窗口在温度范围内弯曲所引起的光焦度。例如，取决于y轴上的光焦度是光焦度的流体界面分量还是包括流体界面分量和弯曲窗口分量的总光焦度，与图7类似的两个不同的2d查找表可具有不同的值。查找表或公式、方程或算法还可以解释由温度变化引起的液体透镜10的其他变化，诸如材料折射率的变化。例如，由于流体14和流体16的折射率之间的差随温度变化，因此可使用不同量的流体界面曲率(例如，和相对应的电容)来产生目标光焦度。本文讨论的查找表和公式、方程或算法可通过实际液体透镜和相关联的系统的测试或通过建模等经验性地填充或确定。
71.图10是用于控制液体透镜10的方法的示例实施例的流程图。在框502处，系统(例如，控制器206)可确定要施加到液体透镜10的电压。电压可至少部分地基于目标电容，目标电容可使用本文公开的任何合适的方法或技术来确定。在框504处，向液体透镜10施加电压。一个或多个电压可施加到电极22和26的任何组合以产生电压差，电压差可驱动流体界面15，如本文所讨论的。驱动流体界面15可产生电容，如本文所讨论的。电容可在至少第一流体14和绝缘电极22之间形成。在框506处，可测量液体透镜10的电容。在一些实施例中，可直接测量电容(例如，通过并入液体透镜的电容传感器)。在一些实施例中，电容可被间接测量或可从其他信息推断出。例如，系统可具有至少一个电流镜、电荷传感器等，其可用于产生指示电容的信息。在一些实施例中，可产生指示液体透镜10的电容的电压。用于确定液体透镜10的电容的附加细节和技术以及关于反馈控制的进一步细节在于2018年10月11日公布的题为“liquid lens control systems and methods(液体透镜控制系统和方法)”的pct专利申请公开第wo 2018/187587号中公开，其全部内容在此通过引用合并。
72.该方法可返回框502，其中系统可使用测量的电容确定要施加到液体透镜10的一个或多个新电压值。例如，如果测量的电容小于目标电容，则可增加电压。如果测量的电容大于目标电容，则可降低电压。可使用各种类型的控制技术。例如，可使用pid控制器、pi控
制器或任何其他合适的控制器类型来实现基于电容的反馈控制。
73.在框508处，可接收或确定更新的目标光焦度。例如，相机的自动对焦系统可请求不同的焦距，或者用户可提供指示不同光焦度的输入。在框510处，系统可根据更新的目标光焦度更新目标电容510。例如，可从查找表或公式、方程或算法中获得新的目标电容值。在框512处，可接收或确定更新的温度信息512。例如，温度传感器可提供更新的温度信息，该更新的温度信息可指示液体透镜10的温度变化。在框510处，可更新目标电容，如本文所讨论的。在一些情况下，在框510处更新目标电容可说明更新的目标光焦度和更新的温度。例如，2d查找表的两个输入值都可以更改。
74.图11是一种用于控制液体透镜10的方法的示例实施例的流程图。图11的方法可类似于图10的方法，只是图11包括框514。在框514处，可至少使用更新的温度信息来更新目标光焦度的窗口分量和流体界面分量。例如，可使用更新的温度信息来确定窗口的新光焦度，并且可从总目标光焦度中减去窗口的新光焦度来计算目标光焦度的新的流体界面分量。
75.在一些实施例中，可使用液体透镜10中的温度传感器来确定温度。在一些实施例中，可基于其他信息确定温度，如本文讨论的。因此，在一些实施例中，液体透镜中可省略温度传感器。省略温度传感器可减少液体透镜的尺寸和成本。在一些情况下，温度传感器可能随时间劣化，这可能会妨碍准确的温度测量。在一些情况下，温度传感器可能会受到腐蚀，这可能会损坏液体透镜。因此，在一些实施例中，在没有温度传感器的情况下间接确定温度是有利的。在一些情况下，温度的间接测定可用于双重检查或校准液体透镜10的温度传感器。
76.图12是显示了施加的电压和所得的电容之间的关系如何随温度改变而变化的示例曲线图。从下到上，图12的线表示10℃、20℃、30℃、50℃和60℃。例如，随着温度的降低，可能需要更多的电压才能在液体透镜中产生一定量的电容。类似地，随着温度的升高，给定的电压值可产生更大的电容。如本文讨论的，电容和电压值可用于间接确定温度。
77.图13是用于控制液体透镜10的温度的示例实施例的流程图。在框602处，可向液体透镜10施加电压。电压可驱动流体界面15，如本文讨论的。在框604处，可测量所得的电容(例如，直接或间接)。在框606处，至少部分地基于施加的电压和所得的电容确定温度。以示例的方式，参考图12，60伏电压可施加到液体透镜10。在60伏电压下测量的7.6pf电容可导致所确定的温度为约10℃。然而，在60伏电压下测量的8.1pf电容可导致所确定的温度约为50℃。以及在60伏电压下测量的8.6pf电容可导致所确定的温度为约10℃。查找表或公式、方程或算法可用于确定温度。
78.如图12所示，随着施加更多电压，不同温度下产生的电容值的差可能会增加。例如，在40伏时，与10℃和60℃相对应的电容值之间的差为约0.5pf，而在60伏时，与10℃和60℃相对应的电容值之间的差为约1.2pf。因此，在确定温度时施加相对高的电压可提高灵敏度。在一些实施例中，系统可具有温度测量电压(例如，存储在存储器中)，并且系统可在间接确定温度时使用该温度测量电压，即使该电压对应于与相机系统指示的流体界面位置不同的流体界面位置。例如，可向液体透镜10施加第一电压以将流体界面驱动到尝试提供目标光焦度的位置。可施加第二(例如，更高的)电压来确定温度。然后，可施加第三电压以尝试提供目标光焦度，同时考虑所确定的温度。第三电压可在一定程度上与第一个电压不同，该一定程度被配置为考虑温度的影响。
79.在一些实施例中，无论目标光焦度如何，每次确定温度时都可施加相同的电压。在一些情况下，这可提高温度确定的灵敏度。这也允许使用更小的查找表或更简单的公式、方程或算法来确定温度，从而节省存储器。在一些情况下，可施加用于测量温度的最小电压阈值。例如，当要确定温度时，如果施加的电压低于阈值(例如，低于50伏)，则可将电压升高至用于温度确定的阈值(例如，50伏)。然而，如果电压超过阈值，则可使用潜水电压值来确定温度。在一些实施例中，用于确定温度的电压可在液体透镜10的操作范围之外(例如，高于)。例如，出于光学质量原因，在高于特定电压值的情况下可能无法操作液体透镜10系统以驱动液体透镜10。然而，温度测试电压可高于该特定电压值。液体透镜10可被配置为以足够快的速度移动流体界面15，使得流体界面可快速跳到与温度测试电压相关联的位置，然后以足够快的速度快速返回驱动电压(或更新的驱动电压)的位置，使得流体界面可处于驱动位置并且足够稳定，以便在适当的时间产生图像。例如，当以30或60帧每秒的速度记录视频图像时，流体界面可快速跳到由温度测试电压驱动的位置，然后在图像帧捕获之间再次返回该位置。
80.在一些实施例中，驱动液体透镜10产生的电压和所得的电容可用于确定温度。例如，查找表可包括跨各种电压和电容值的温度值。这种方法可实现更快的温度测量，因为流体界面不需要离开当前驱动位置来确定温度。由于流体界面中可能由于来回跳到温度测量电压(例如，在60帧每秒、120帧每秒、180帧每秒或其之间的任何值或范围内)引起的波纹或其他干扰较少，这种方法还可改善光学质量。
81.图14是确定用于控制液体透镜10的目标电容的方法的示例实施例的流程图。在框702处，系统可访问可从例如相机的自动对焦系统接收的目标光焦度。在框704处，可确定初始或参考电压，并且在框706处，可确定预期或参考电容。例如，可使用查找表或公式、方程或算法来确定初始或参考电压以及预期或参考电容。在一些情况下，初始或参考电压以及预期或参考电容可基于目标光焦度，并且可独立于温度(在本阶段可能尚未确定)。可使用默认温度(例如，20℃)下与目标光焦度相关联的电压和电容。参考图15，如果目标光焦度为20屈光度，则初始或参考电压可为59.5伏，并且预期或参考电容可为7.48pf。在某些情况下，每次可使用相同的默认温度(例如，20℃)来确定初始或参考电压以及预期或参考电容。然而，在一些情况下，可使用最后已知的液体透镜温度、或估计的温度、或从液体透镜外部的温度测量来确定参考电压和/或参考电容。
82.在框708处，系统可将初始或参考电压施加到液体透镜，并且在框710处，可测量实际所得的电容。在框712处，可确定液体透镜温度。例如，预期或参考电容与实际测量的电容之间的差指示参考温度(例如，20℃)与实际液体透镜温度之间的差。例如，参考图16，如果测量的电容为7.78pf，则可对应于50℃的温度。在59.5伏电压下，测量的电容与参考电容之间 0.3pf的差可对应于实际液体透镜温度与初始或参考温度20℃之间 30℃的差。查找表或公式、方程或算法可用于确定温度。
83.在一些实施例中，在框714处，系统可基于所确定的温度校正窗户弯曲。例如，如本文讨论的，可确定用于流体界面的经校正的目标光焦度，该经校正的目标光焦度考虑了由窗口弯曲引起的光焦度。例如，如果在50℃下的弯曲窗口产生3屈光度的光焦度，则流体界面15的目标光焦度可以是17屈光度，这可产生20屈光度的液体透镜总光焦度。
84.在框716处，系统可确定目标电容。目标电容可与框706中的初始预期电容或参考
电容不同，因为框716中的确定的电容可能考虑了温度对电容的影响(例如，绝缘材料的电容率的变化)，并且因为框716的确定的电容可能考虑了窗口的弯曲或移动。查找表或公式、方程或算法可用于至少部分地基于所确定的温度来确定目标电容，如本文讨论的。在一些实施例中，相同的多维查找表可用于确定初始电压、预期电容、所确定的温度和/或确定的目标电容。
85.在一些情况下，可省略框706，并且不需要预期电容。例如，可基于初始目标光焦度(例如，20屈光度)来确定初始电压(例如，59.5伏)。可施加初始电压并测量所得的电容。即使不知道预期电容，也可在框712处使用施加的初始电压和所得的电容来确定温度。在一些实施例中，可省略框714。在一些液体透镜设计中，窗口光焦度不随温度变化。例如，可使用不影响光焦度的不同可变体积区域。在一些情况下，可将窗口弯曲的校正建立在框716中。例如，用于基于温度确定目标电容的查找表可能考虑了在该温度下由弯曲窗口产生的目标流体界面光焦度的差。例如，使用框714，可将目标流体界面光焦度从20屈光度更改为17屈光度(考虑了窗口弯曲的3屈光度)，并且查找表可指示在50度下17屈光度(流体界面光焦度)对应于7.6pf的目标电容。替代地，用于确定目标电容的查找表可指示在50度下20屈光度(总液体透镜光焦度)对应于7.6pf的目标电容。
86.目标电容可用于控制液体透镜10。在一些情况下，目标电容可用于液体透镜的反馈或闭环控制。例如，控制器206可监测电容并改变电压以实现目标电容。与图10和图11类似，当接收或确定不同的目标光焦度时(例如，从自动对焦系统)，可更新目标电容。当确定不同的温度时(例如，基于施加的电压和所得的电容)，可更新目标电容和/或更新界面15的目标光焦度(这也可能影响目标电容)，类似于图10和图11。代替从温度传感器接收温度信息，温度可随控制系统循环确定(例如，周期性地)，如本文讨论的。在一些情况下，系统可在每次更新温度信息时执行图14的方法。在一些实施例中，图14的方法可以是可在系统启用时执行的启动框。当系统没有温度信息时，可启用图14中的方法。在一些情况下，系统可在每次接收或确定新目标光焦度时执行图14的方法。在一些情况中，图14的方法可以是前馈控制过程。系统可执行前馈控制和反馈控制。例如，系统可执行诸如图14的方法的前馈控制操作，并且系统可随后转换到反馈控制方法。在一些实施例中，框716可确定目标电压而不是目标电容。例如，确定的50℃温度可导致58伏的目标电压，而不是参考的59.5伏(参考的59.5伏使用了20℃温度)。目标电压(例如，58伏)可递送到液体透镜10。
87.图17是用于控制液体透镜10的方法的示例实施例的流程图。图17的方法可使用基于电容的闭环和反馈控制。该方法可使用目标电容，该目标电容最初可从图14的方法或任何其他合适的源接收。在框802处，可更新目标电容(例如，接收的初始目标电容)。在框804处，可至少部分地基于目标电容确定电压。例如，pid控制器或任何其他类型的控制器或控制方法可用于确定电压。例如，在一些情况下，电压可能被过驱动或输入成形等。在框806处，向液体透镜10施加电压。在框812处，可测量电容(例如，直接或间接，如本文讨论的)。在框810处，可基于施加的电压和所得的电容确定温度，如本文所述。例如，可使用查找表，或可使用公式、方程或算法。在框808处，可至少部分地基于所确定的温度对窗口的弯曲进行校正，如本文讨论的。例如，流体界面的目标光焦度和/或目标电容可被更新以考虑在所确定的温度下因窗口的曲率产生的光焦度。在框802处，可更新目标电容。可基于所确定的温度更新目标电容，诸如考虑液体透镜中材料的性质变化(例如，绝缘材料的电容率变化、流
体的热膨胀变化和/或流体折射率变化)。然后可重复图17的方法并继续循环以控制液体透镜10。随着液体透镜温度的变化，反馈回路可确定更新的温度，并相应地调整目标电容和/或电压值。在一些实施例中，框808可被省略或可与框802组合，如本文讨论的。
88.在一些实施例中，可在控制回路的每次迭代期间执行用于确定温度的框810。在一些实施例中，可在控制回路的一些迭代期间省略用于确定温度的框810。例如，在一些迭代中，图17的方法可从框812转到框804，而不需要确定温度，也不需要更新目标电容或针对窗口弯曲的变化进行校正。可周期性地(例如，以规则的时间间隔)或间歇性地确定温度。在一些情况下，可在图17的全温度迭代的实例之间执行一定数量的非温度迭代。例如，可每秒、每五次、每十次、迭代或以任何其他合适的间隔或频率执行温度更新。
89.图18是一种用于控制液体透镜10的方法的示例实施例的流程图。在框902处，可接收或确定目标电容(例如，从图14的方法)。在框904处，系统可执行反馈控制以实现目标电容。在一些情况下，可使用闭环或反馈控制，如本文讨论的。在一些情况下，贯穿控制过程的多次迭代或循环可在获得目标电容之前执行。一旦实现目标电容，可在框906处确定产生目标电容的电压。然后在框908处至少部分地基于目标电容和用于获得目标电容的电压来确定温度。例如，可使用查找表或公式、方程或算法，如本文讨论的。在框910处，可以对窗口弯曲进行校正。例如，可基于温度来改变流体界面15的目标光焦度，以补偿窗口的曲率。在框912处，可更新目标电容。可改变目标电容以考虑在框910处确定的改变的目标光焦度。可根据所确定的温度来改变电容，以考虑温度对电容本身的影响(例如，由于绝缘材料的电容率的变化)。如本文讨论的，框910可被省略或者可与框912组合。该方法可返回框904，并且反馈控制系统可用于实现更新的目标电容，并且该方法可重复。
90.图19是一种用于控制液体透镜10的方法的示例实施例的流程图。在框1002处，可接收或确定目标电容，诸如使用图14的方法。在框1004处，系统可执行反馈控制，以诸如实现或保持目标电容。在反馈控制期间，系统可在框1006处确定是否要确定温度。可使用各种条件来确定是否要确定温度。例如，在一些情况下，可周期性地(例如，以规则的时间间隔)确定温度。如果自先前的温度更新以来经过了阈值时间，则系统可继续确定温度。在一些情况中，系统可等到实现目标电容后再确定温度。在一些实施例中，温度确定可与相机的动作协调，例如在视频记录的帧捕获之间。在一些实施例中，温度测定可与流体界面的倾斜或取向协调。例如，在光学图像稳定(ois)期间，流体界面可前后倾斜。当流体界面处于不倾斜位置或低于临界倾斜量时，可进行温度确定。
91.可使用本文公开的任何合适的方法来确定温度。图19显示了使用一组温度测试电压来确定温度的示例，温度测试电压可与驱动电压不同。在框1008处，可向液体透镜10施加温度测试电压。温度测试电压可与驱动电压不同。如本文讨论的，温度测试电压可以是相对高的电压，这可导致温度测定的更高灵敏度。此外，施加特定的温度测试电压可使温度测量得以确定，而不考虑倾斜(例如，由ois系统指示的)，这在可确定温度的时间内可产生更大的灵活性。例如，当流体界面倾斜时(例如，用于ois)，可施加温度测试电压(例如，施加到所有绝缘电极)，这可使用于温度测量的流体界面不倾斜。在温度测量之后，流体界面可返回倾斜配置。
92.在框1010处，可测量电容。在框1012处，可至少从施加的温度测试电压和所得的电容确定温度，如本文所述。在框1014处，如本文讨论的，可进行校正以考虑窗口弯曲。在框
1016处，可更新目标电容，以考虑所确定的温度和/或考虑了窗口弯曲的经校正的界面曲率。框1014可被省略或与框1016组合，如本文讨论的。该方法可返回其中反馈控制可用于实现更新的目标电容的框1004，并且该方法可重复。在一些实施例中，可使用驱动电压和目标电容来确定温度，而不是跳到特定的温度测试电压和/或界面位置。
93.尽管图17-图19中未显示，但更新的目标光焦度可导致新的目标电容，诸如基于液体透镜的目标光焦度的变化。此外，图17-图19可从图14的框706的初始预期电容和/或框704的初始电压开始。在一些情况下，可省略前馈控制。闭环反馈控制可在温度被确定之前开始。例如，初始目标电容可以独立于温度来确定，或假设默认温度。温度可确定为反馈控制过程的一部分，并且在至少一次迭代之后，系统可对所确定的温度进行校正。
94.液体透镜的倾斜(例如，用于ois)可与本文公开的光焦度和温度确定的控制一起执行和控制。例如，可为不同的绝缘或驱动电极22a-d确定不同的目标电容。尽管结合四象限电极22a-d公开了一些实施例，但是可使用任何合适数量的电极22(例如，6、8、10、12、16、24、32或更多个电极)。一个或多个查找表或公式、方程或算法可用于确定目标电容值，以生成规定的倾斜。在一些情况下，系统可确定从基本目标电容的电容偏移。可确定基本目标电容以生成液体透镜所需的光焦度。电极中的一个的正电容偏移可导致流体界面在该电极处进一步向下驱动，而电极中的另一个的负电容偏移可导致流体界面在该电极处进一步向上驱动。可基于倾斜量(例如，物理或光学倾斜角度)和倾斜方向(方位角)确定目标电容偏移。在一些实施例中，用于倾斜的电容偏移可至少部分地取决于所确定的温度。例如，如本文讨论的，相同的电容偏移可导致流体界面在10℃时相较于在50℃时移动到不同的位置。
95.图20是用于控制液体透镜的光焦度和倾斜的示例方法的框图。在一些情况下，可执行可确定起始目标电容的初始框1102。初始框可在相机通电或唤醒时执行，或者在过程以其他方式开始时执行，或者在接收到新对焦或光焦度目标时执行。初始框1102可可由类似于图14的方法的特征。在框1104处，从目标光焦度确定参考电压。在框1106处，可从参考电压确定参考电容。例如，20屈光度的目标光焦度可产生60.2伏的参考电压和7.48pf的参考电容。在框1108处，参考电压被施加到液体透镜10，并且流体界面移动到由参考电压驱动的位置。相同的参考电压可被施加到每个绝缘或驱动电极22a-d。在框1110处，可测量电容(例如，直接或间接)。可确定参考电容和由参考电压产生的测量的电容之间的差。在框1110处可确定温度，类似于本文讨论的其他实施例。在框1112处，系统可基于所确定的温度校正窗户弯曲。框1102可输出目标电容值(可校正以考虑温度)和/或与该目标电容值相关联的电压值。如本文讨论的，针对窗口弯曲的校正可被省略或与电容温度校正相结合。在一些情况下，可省略框1106，并且可使用参考电压和所得的电容来确定温度，而不需要确定参考电容。一些实施例中，不直接确定温度，但可确定目标电容(例如，使用参考电压和所得的电容或使用测量的电容和参考电容之间的差)以补偿温度的影响。在本文公开的各种其他实施例中，可省略进行实际温度确定的中间步骤。在一些情况下，δ电容、施加的电压产生的电容或实现目标电容的电压可表示温度，即使不确定以度为单位的实际温度值。
96.可在框1114处向设备(例如，液体透镜10)施加电压。在框1116处测量所得的电容。pid控制器1118(或任何其他合适类型的控制器)可基于测量的电容值和目标电容值实现反馈控制。在框1120处，可确定新的目标电容值。新的目标电容值可至少部分地基于施加的电压和所得的电容，并且新的目标电容可补偿液体透镜的温度。例如，可基于先前的目标电容
值、目标电容和测量的电容之间的差、考虑窗口曲率的经校正的目标光焦度中的一者或多者来确定新的目标电容值。在一些情况下，电容校正可被确定并且可(例如，在框1122处)与先前的目标电容组合。反馈过程可在向设备(例如，液体透镜10)施加新电压的情况下继续。在一些实施例中，控制器1118可确定新的电压值以实现更新的目标电容。例如，框1118可在框1120或框1122之后。
97.在一些情况下，可从陀螺仪或其他位置传感器或取向传感器接收输入。例如，可接收可包括方向和幅度信息的角速度。在框1124处，可基于来自陀螺仪的输入来确定电极22a-d的电容偏移值。电容偏移值可被配置为倾斜流体界面以执行光学图像稳定(ois)。在框1126处，电容偏移值可与基本目标电容(例如，用于实现目标光焦度)组合，以获得各个电极22a-d的目标电容值。在框1128处，可基于液体透镜的温度来确定或校正电容偏移值。因此，控制系统可使液体透镜实现被校正以考虑液体透镜10中的温度变化的目标光焦度(例如，用于自动对焦)和目标倾斜(例如，用于ois)。
98.当液体透镜界面15倾斜时，可向不同的电极22a-d施加不同的电压，并且可为不同的电极22a-d测量不同的电容值。在一些实施例中，可对电极22a-d的电容进行平均，并且可对电极22a-d的施加电压进行平均。与本文公开的其他实施例类似，平均电容和平均电压可用于确定液体透镜的温度。在一些实施例中，单个电极22a或电极22a-d的子集的电容可与施加到该单个电极22a或电极22a-d的子集的电压一起使用，以确定温度。在一些情况下，可使用单独的电极22a-d中的两个或更多个的各自电容和电压值来确定单独的温度值，并且可对这些单独的温度值进行平均以确定液体透镜的温度。
99.在一些实施例中，可通过向一个电极22a或电极22a-d的子集施加测试电压(例如，框1104的参考电压)并测量该一个电极22a或电极22a-d的子集的所得的电容来确定温度。通过跨整组电极22a-d施加均匀的测试电压，并对电极22a-d中的全部的电容进行测量和平均，可实现更可靠和准确的温度确定。
100.在一些情况下，可使用电压偏移而不是使用绝缘或驱动电极22a-d的不同的目标电容值来实现液体透镜10的界面15的倾斜。电压偏移可以层叠在聚焦控制目标电容的顶部上。在一些情况下，与电容偏移相比，电压偏移可更快或更直接地施加到液体透镜10。因此，使用电压偏移比使用电容偏移对使界面15倾斜更高效。可至少部分地基于液体透镜的温度来计算电压偏移。电压偏移计算可包括与温度相关的增益，该增益可因变于温度、电压和屈光度中的一者或多者。
101.图21是公开了用于确定四个电极22a-d的倾斜电压偏移的示例实施例的框图。陀螺仪可提供x和y方向上的角速度。积分器可用于确定倾斜角度的x分量和y分量。任选地，可应用一个或多个滤波器(例如，优化滤波器)，其可对信号整形以补偿液体透镜的特定参数。可施加取决于温度、电压和屈光度中的一者或多者的温度相关增益。例如，如果温度变化并且如果透镜被驱动到不同的光焦度(例如，由于腔室的几何形状和/或光焦度和电压之间的关系的缩放)，则可能需要不同量的电压偏移来获得相同量的倾斜。系统可确定四个驱动电极22a-d的各个电压偏移。图22显示了电极的倾斜电压与对焦控制电压值组合，以产生驱动电极22a-d的最终电压值。
102.图23是用于控制液体透镜的系统的示例实施例的流程图。电话或相机接口可提供目标光焦度信息。系统可具有查找表或方程，用于从目标光焦度确定目标电容。可基于光焦
度的自动对焦分量和光焦度的窗口分量来确定电容设定点。例如，随着温度的升高，窗口可弯曲得更多，这可能导致光焦度在窗口分量增加，这可能导致自动聚焦分量所需的光焦度减少，这可导致较低的电容设定点。电容设定点或目标值也可取决于温度，如本文讨论的，因为绝缘材料的电容率可随温度变化。在一些情况中，系统可从温度传感器接收信息。可使用温度传感器滤波器。在一些实施例中，测量的温度可用于控制任选加热器。测量的温度可用于确定光焦度的窗口分量(例如，温度越高导致窗口曲率越大)。测量的温度也可用于从目标屈光度确定电容。例如，随着温度的变化，绝缘材料的电容率和/或流体的折射率会发生变化，这会改变光焦度和电容之间的关系。
103.在一些实施例中，温度传感器可被省略。在一些情况下，加热器可被省略。该系统可接收指示液体透镜10(例如，由至少第一流体14和一个或多个电极22形成)的电容的信息。可对电容信息施加滤波器。电容信息可用于反馈电容控制。例如，可比较电容设定点和测量的电容信息，并且可相应地调整施加到液体透镜的电压值。如本文讨论的，电容信息还可用于确定液体透镜的温度。如本文讨论的，所确定的温度可用于控制加热器、确定光焦度的窗口分量和/或确定电容设定点。
104.系统可接收来自陀螺仪或其他位置传感器或运动传感器的信息。可对陀螺仪信息施加滤波器。系统可确定ois电压值以使界面15倾斜以实现ois。这些电压值可与用于实现光焦度的电压值组合。组合电压可施加到液体透镜以实现ois和自动对焦。该系统可使用基于电容的反馈和前馈控制二者。
105.本文公开的控制系统和方法可导致低迟滞(low hysteresis)。例如，当目标电容在整个操作范围内扫掠时，光焦度会增加。随着目标电容在整个工作范围内向下扫掠时，光焦度会降低。在一些实例中，与相同目标电容在向下扫掠时提供的光焦度相比，特定的目标电容值可在向上扫掠期间产生稍微不同的光焦度。光焦度的迟滞差可小于或等于约1屈光度、约0.75屈光度、约0.5屈光度，约0.4屈光度、约0.3屈光度、约0.25屈光度、约0.2屈光度、约0.15屈光度、约0.1屈光度、约0.075屈光度、约0.05屈光度、约0.025屈光度、约0.02屈光度、约0.01屈光度、或更小、或其间的任何值或范围。温度和极性流体电阻
106.极性流体的电阻会随温度而变化。在一些实施例中，极性流体电阻可从液体透镜中电荷积聚的速率确定。液体透镜可具有可提供指示电荷电流的信息的传感器。例如，可使用电流镜。传感器(例如，可包括电流镜)也可用于确定液体透镜的电容。传感器可用于在第一时间处和第二时间处确定电荷，并可确定电荷积聚的速率(例如，在至少第一流体14中)。该电荷速率可指示第一流体14的电阻，电阻可指示温度。
107.该系统可使用电路系统确定透镜温度，该电路系统也可用于测量电容。一种电容感测方法可在足够长的时间内对电荷电流进行积分，以确定电容。例如，电路或系统可以启动电荷并启动积分。一段时间后(例如，几微秒)，可停止积分。通过读取积分器输出，可确定电容。透镜可表示为rc电路，且随时间变化的电荷电流可为：
108.其中u是我们电荷到的电压，r是透镜电阻，c是透镜电容。项时间常数τ＝rc可确定电荷速度。通过在足够的时间(例如，等于5τ)内对电荷电流进行积分，可获得足够的总电荷
(例如，99％的总电荷，尽管其他值也可能足够)，使得积分可充分近似于从0到∞的积分。(这可称为测量1)
109.总电荷不取决于r。所以m1可用于确定c。
110.通过在较短的时间t上积分(例如，在一个时间常数的数量级上)，积分值可同时取决于r和c。(这可称为测量2)
111.使用c(来自先前的测量)，可确定r。
112.第一(例如，极性流体)电阻可能对温度敏感。例如，模拟显示其灵敏度至少是一些可用于温度测量的热敏电阻的3倍。因此，该方法可用于确定液体透镜的温度。例如，可使用查找表根据确定的电阻来确定温度。图24显示了示例透镜电极的电荷电流随时间变化的示例曲线图。在该示例中，电容可以是c＝5pf，电阻可以是r＝80k，并且电压可以是70v。第一积分可在垂直线处停止，并且积分可捕获63％的电荷。第二积分可积分至少2微秒，并且可捕获基本上所有的电荷。比较第一积分和第二积分可指示液体透镜中的电阻和/或液体透镜的温度。有源透镜
113.本文公开的基于电容的控制和温度确定可应用于各种类型的有源光学元件(例如，有源透镜)，其中电容可改变。例如，在一些情况下，有源透镜可包括可由一个或多个压电元件变形的填充流体的腔室。压电元件的压缩可改变有源透镜的电极或其他部件之间的距离，从而可改变电容(例如，类似于改变电容器中平行板之间的间隙距离)。因此，可测量电容并且可指示有源透镜位置或光焦度。本文公开的电容反馈和前馈控制系统和特征可应用于压电光学元件。例如，可至少部分地基于目标光焦度来设置目标电容。系统可施加电压，监测所得的电容，然后调整电压以达到目标电容。
114.电容也可基于温度变化。目标电容可基于温度和目标光焦度。在一些实施例中，测量的电容可用于确定有源透镜的温度，类似于本文结合液体透镜公开的实施例。例如，可向(多个)压电元件施加电压，并可产生变形。可测量电容。可基于施加的电压和所得的电容、预期电容和施加电压所产生的测量的电容之间的差、或用于获得目标电容的电压量等来确定温度。温度传感器校准
115.如本文讨论的，并且如至少图6和图12所示，相同的电压差可在不同的温度下产生不同的电容值和/或不同的光焦度。换句话说，取决于温度，在不同的电压值下可产生相同的电容(或光焦度)。当保持恒定电压时，电容和/或光焦度会随着温度的变化而漂移。虽然不受理论限制，但相信绝缘材料24(例如，聚对二甲苯)的介电常数随温度而变化。
116.可至少部分地基于目标光焦度(例如，焦距)和温度来确定用于驱动液体透镜的一个或多个电压。在一些情况下，液体透镜系统可具有可提供温度信息的温度传感器36。在一些情况下，可通过比较施加的电压和所得的电容来确定温度信息。液体透镜系统可包括提供指示电容的信息的传感器。在一些实现中，可使用温度传感器和电容/电压温度确定。例如，基于电容和电压所确定的温度可用于校准温度传感器。温度传感器的电阻元件(例如，电阻温度检测器)会随着时间的推移收到腐蚀，这可能会影响材料的电阻。因此，随着电阻材料(例如，电阻温度检测器(rtd)、接触焊盘和/或与控制器的互连处的电阻材料)的腐蚀或其他变化，相同的温度可能导致不同的电阻值和不同的温度读数。因此，可以执行周期性或间歇性校准，以至少部分地补偿温度传感器的腐蚀或其他变化。其他类型的温度传感器也可使用从电压和所得的电容所确定的温度进行校准，以诸如至少部分地抵消其他类型的传感器退化。
117.图25是用于校准如本文讨论的可具有液体透镜或其他可变焦透镜的有源透镜系统的温度传感器的方法的示例实施例的流程图。在框1302处，可施加电压，诸如第一电极22和第二电极26之间的电压差。在框1304处，可确定由施加的电压产生的电容。透镜传感器可提供指示电容的信息，该电容作为施加的电压的结果在透镜中产生。在一些情况下，可确定电容值。在一些情况下，可提供与电容相关或以其他方式指示电容的电压值或其他类型的信号。在一些情况下，可确定特定的电容值。如果液体透镜具有多个驱动电极22，则可向每个驱动电极22(例如，在每个驱动电极22和第二或公共电极26之间)施加基本上相同值的电压差。在一些情况下，可确定和组合(例如，平均)指示对应于每个驱动电极22的电容的信息。替代地，可为驱动电极中的单个驱动电极施加电压并获得电容信息。
118.在框1306处，可从指示所得的电容的电压和信息来确定温度。该所确定的温度可与温度传感器的温度或其他信息进行比较。在一些情况下，可比较温度值。在一些情况下，电阻式温度传感器的电阻值可用于比较。可使用任何合适类型的温度传感器的任何其他合适的值。以示例的方式，可基于在框1306处所确定的温度或基于在1302处施加的电压和1304处所得的电容来确定预期电阻值。在框1308处，可将温度传感器的电阻元件的实际电阻值与预期电阻值进行比较。在一些情况下，可调整电压(例如，通过电容反馈方法)以达到特定电容，并且提供特定电容的电压可用于在1306处确定温度，或者在如本文讨论的校准中使用。在一些情况下，可施加特定的温度校准电压，并且由该温度校准电压产生的电容信息(例如，电容值或相关联的电压或其他指示值)可用于在1306处确定温度，或者在如本文讨论的校准中使用。因此，在一些情况下，系统可在每次执行校准时跳到相同的温度校准电压。校准电压可以是相对高的电压，因为温度在较高电压下对电容的影响较大，如图12所示。例如，约65伏的值可用于校准温度传感器，或用于确定温度的其他实例(例如，如图13所示)。可在操作范围的前约2％、约5％、约10％、约15％、约20％、约25％、约30％、约40％、约50％或其中的任何值或范围内的电压值或电容值下确定温度或校准温度传感器，但是可以使用任何合适的电压和/或电容值。在一些情况下，电压和电容可与已施加到透镜的参数进行比较。这对于在透镜的有源操作期间进行的温度确定或校准特别有用。因此，流体界面不需要移动到不同的位置来确定温度或校准温度传感器。因此，系统可在不同的时间使用不同的电压和/或不同的电容值来确定温度和/或校准温度传感器。
119.在框1310，可至少部分地基于框1308的比较来校准温度传感器。例如，可调整查找
表、公式、方程、算法或校正因子，以至少部分地补偿在框1308处通过比较所标识的差。计算机可读存储器可包含限定电阻值和温度之间关系的查找表，查找表中的一个或多个值可被调整、重写或以其他方式更改，例如，使得来自温度传感器的温度信息与基于施加电压和所得的电容所确定的温度更紧密地匹配。可更改查找表中确定的和/或测量的特定的温度的值，也可更改查找表中的其他值，例如，以补偿腐蚀或其他温度传感器退化。例如，可对查找表的值进行统一或线性调整，尽管在一些实现中可应用其他非线性调整。公式、方程或算法可存储在存储器中，并且可进行调整，类似于结合查找表讨论的更改。
120.在一些实现中，存储器可包含限定了目标光焦度(例如，焦距)和温度传感器读数(例如，rtd的电阻)与电容之间的关系的查找表、公式、方程或算法，这些查找表、公式、方程或算法可用于基于电容的闭环反馈控制。例如，查找表可类似于图7，但沿x轴是电阻，而不是温度。可通过移动表中的值来校准温度传感器(例如，在类似于图7的查找表中向右或向左移动)。在一些情况下，可通过在表内移动值而不是通过更改值本身来更改查找表中的值。例如，如果确定某个电阻值对应于19℃而不是20℃(例如，由于腐蚀)，则表中的值可向右移动。可以将新值添加到查找表的右边缘。在一些情况下，存储器可存储查找表可用范围之外的值使得表可用范围内的值可移动。在一些实施例中，存储器可存储用于在查找表中重新计算值的一个或多个公式、方程或算法，而不是移动现有值。
121.在一些实现中，存储器可包含限定了目标光焦度(例如，焦距)和温度传感器读数(例如，rtd的电阻)与电压之间的关系的查找表、公式、方程或算法，这些查找表、公式、方程或算法可用于开环控制(例如，不需要电容反馈)。如，查找表可以类似于图7，但沿x轴是电阻值而不是温度值，并且是电压值而不是电容值。系统仍然可具有被配置为提供指示电容的信息的传感器，即使电容在该示例中未用于反馈控制。如本文讨论的，电容可用于校准温度。温度至少可用于补偿(多个)窗口的弯曲。校准温度传感器可以通过移动查找表中的值或重新计算查找表中的值来执行。在一些情况下，可使用电容反馈或其他闭环控制，并且讨论的查找表可用于确定要施加的初始电压值或用于控制系统的前馈部分。
122.温度、电阻、电容、电压或其他值的比较和调整可使用数字或模拟方法进行。在一些情况下，该系统可包括一个或多个模数转换器。在一些实施例中，可省略框1306。例如，即使不需要确定实际温度值，预期电容和测量的或确定的电容之间的差也可能与温度相关或以其他方式指示温度。类似地，提供特定的电容的预期电压和实际电压之间的差可与温度相关或以其他方式指示温度，而无需确定实际温度值。例如，可施加电压，并且可获得指示产生的电容的信息。在一些情况下，可确定电容值，并且在其他实现中，所得的电压值可指示电容，如在通过引用并入本文的wo2018/187587中的示例所公开的。可从指示电容的信息(可以是电压值)确定预期电阻值。电阻式温度传感器的电阻值可与预期电阻值进行比较，差可用于确定是否调整查找表、在什么方向上调整值和/或应用的多少调整。
123.在一些情况下，可将阈值应用于框1308的比较。例如，如果比较的值彼此在阈值量内，则不会对温度传感器的校准应用任何更改(例如，不会调整查找表值)。但是，如果在框1308处比较的值(例如，所确定的温度与来自传感器的温度比较或预期电阻与测量的电阻的比较)相差阈值量或更多，则可在框1310处应用重新校准。因此，在一些情况下，当不需要对校准进行调整时，可省略框1310。阈值可以是约1欧姆、或约2欧姆、或约3欧姆、或约4欧姆、或更大、或其间的任何值或范围、或任何其他合适的值，具体取决于使用的传感器或其
他部件。
124.温度传感器可以周期性或间歇性地校准(例如，使用图25的过程或本文公开的其他过程)。校准可每分钟、每小时、每天、每周或每月执行约一次、两次、三次、四次、五次或六次，或大约每一、二、三、四、五或六分钟、小时、天、周或月一次，或其中的任何值或范围，尽管可以使用任何合适的间隔。规则或不规则间隔可用于校准。在一些情况下，可在相机系统的每个启动过程中执行校准。在一些情况下，可在相机系统的启动过程器件，在自先前的校准以来经过阈值时间量之后执行校准。在一些情况下，可在相机空闲时间、视频捕获帧之间等期间(例如，自先前校准以来经过一段时间之后)执行校准。在一些情况下，响应于透镜或相机系统接收或发送的命令，校准可能会被中断或延迟。在一些情况下，温度传感器的校准可在电容漂移很小或没有电容漂移时进行，如本文讨论的。
125.在某些情况下，可以省略温度传感器，并且可以根据所施加的电压和产生的电容来确定温度，如本文讨论的。与基于电压和电容确定温度的一些实现相比，使用可如本文讨论所校准的温度传感器可通过使用更少的计算、更快、液体透镜中的更少的液体移动而受益。电容漂移
126.在一些情况下，即使电压和温度都恒定，电容也会发生变化或漂移。图26是显示了当温度恒定且电压保持在46.3214伏时电容随时间的变化的曲线图，在本示例中，这是0屈光度或基本平坦的流体界面的默认电压(例如，有时称为过零电压)。图26的曲线图具有x轴上的时间，并显示了电容在约1100秒的时间段内的变化。y轴显示该时间段后与最终平均电容值的电容差。0秒时，电容比最终电容值低约15pf。在接下来的约1100秒内，电容会随着时间的推移而增加，使得电容差会从-15pf变为约0pf。因此，在该示例中，当液体透镜保持为46.3214伏的过零电压时，电容在约1100秒的过程中漂移约15pf。在不受理论限制的情况下，认为电容的变化至少是透镜中电荷积聚的一部分。
127.图27是显示了约80分钟的时间段内电容的一些实施例的曲线图。x轴以计数单位显示时间，0.89秒每次计数。将液体透镜保持在70屈光度下约1小时(例如，约4044次计数)，此时电容处于约9.8pf的基本稳定状态。在约4044次计数时，光焦度转换为0屈光度。电容从约9.8pf降至约6.63pf。然后在接下来的约20分钟内(例如，约1350次计数)，电容漂移到约7.72pf。图27显示了当改变液体透镜的光焦度时，电荷可重置(reset)，电容漂移可重新开始。
128.图28是可类似于图25的方法的方法的流程图，只是图28中增加了框1301。在框1301处，可重置电容漂移。例如，可将电压从第一电压更改为第二电压或从第一光焦度更改为第二光焦度，这可重置或减少电荷累积或电容漂移。在一些情况下，如本文讨论的，第一电压和第二电压可充分不同以充分重置或减小电容漂移。例如，第一电压和第二电压可相差约5伏、约10伏、约15伏、约20伏、约25伏、约30伏、约40伏、约50伏或更大，或者期间的任何值或范围，但取决于液体透镜的其他参数可使用任何合适的电压差。第一光焦度和第二光焦度可相差约10屈光度、约15屈光度、约20屈光度、约25屈光度、约30屈光度、约40屈光度、约50屈光度、约60屈光度、约70屈光度、约80屈光度、约90屈光度、约100屈光度或更多，或其间的任何值或范围，但诸如取决于透镜的操作范围和其他参数可使用任何合适的光焦度变化。
129.在框1302处的电压的应用可以是从第一电压到第二电压的转换。启动时，从0伏到在1302处施加电压的转换可重置框1301的电容。因此，在一些情况下，可以一起执行框1301和框1302。在一些情况下，系统可从框1301的第一电压转换到第二电压以重置电容漂移，然后施加框1302的电压以确定温度。例如，如果执行温度传感器校准的时间到了，并且电压已经处于(或在阈值内)将在框1302处施加的电压，则系统可首先转换到不同的电压(例如，阈值之外)，然后在框1302处施加电压。在本示例中，施加不同的电压和/或然后在框1302处施加电压可用于重置电容漂移。在一些实施例中，在框1302处施加的电压可取决于先前的电压而变化，使得电压变化足以重置框1301的电容漂移。例如，在框1302处系统可施加65伏电压。但是，如果电压已达到65伏(或在其阈值范围内)，系统可转换为40伏(或任何其他合适的值)。或者在一些情况下，系统可转换到40伏(或任何其他合适的值)达一定之间，然后在框1302转换到65伏。
130.在框1304处，可在基本上没有电容漂移的时间内(例如，在重置之后的任何实质性电容漂移之前)测量电容。例如，在框1304处，可在电容漂移重置或减小的约20秒、约15秒、约10秒、约5秒、约3秒、约2秒、约1秒、约0.5秒、约0.25秒、约0.1秒、约0.075秒、约0.05秒或更短时间、或其中的任何范围或值内获得指示电容的信息，但可诸如取决于电容漂移率、系统的处理速度、流体的沉降时间等使用任何合适的定时。在一些情况下，测量可能需要花费约50ms、约75ms、约100ms、约150ms、约200ms、约300ms或其间的任何值或范围，但取决于系统参数也可能有其他定时。
131.在一些情况下，系统不使用基于电容的反馈控制(例如，闭环控制)，这可能由于电容漂移而导致误差。在一些实施例中，如本文所述，系统可使用开环控制或前馈控制。开环控制可至少部分地基于目标光焦度(例如，焦距)来确定要施加到透镜的电压值。电压值也可基于可能考虑了解释(多个)窗口的弯折或弯曲的温度，如本文讨论的。目标光焦度越高，电压越高。温度越高，(多个)窗口的弯曲度越大，因此流体界面不需要弯曲，从而得到的电压越低。查找表、公式、方程或算法可限定目标光焦度和/或温度与电压之间的关系。如本文讨论的，可使用电压偏移或附加电压信号或变化来使流体界面倾斜。
132.该系统可使用电容信息来确认和校准电压参数。如果系统未使用反馈来确认流体界面处于适当位置，则系统可周期性地或间歇性地检查电压值是否提供预期的流体界面位置(例如，以及所得的电容)，如果电压值不产生预期的流体界面位置(例如，和所得的预期电容)，则系统可通过进行更改或调整来校准电压参数。
133.图29是用于校准诸如具有液体透镜或其他可变焦透镜的透镜系统的电压参数的方法的示例实施例的流程图。在框1402处，电容漂移或电荷可被重置，类似于本文讨论的框1301。例如，可将电压从第一电压更改为第二电压，其中，如本文所述，电压改变足以重置电容漂移或使电容漂移显著减小。电容漂移可重新开始，但电压参数的校准可在电容明显漂移之前进行，例如在结合图28讨论的时间值和范围内。在框1404处，可向透镜施加电压。电压可以是过零电压，但是可使用透镜操作范围内的任何其他合适电压。更改为1404的电压可在框1402处实现电容漂移的重置。因此，框1402和框1404可一起执行。在框1406处，可测量或以其他方式获得指示由施加的电压(例如，过零电压)产生的电容的信息。
134.在框1408处，可基于施加的电压(框1404)和指示所得的电容(框1406)的信息来调整电压参数。电压参数可通过更改查找表的值或更改公式、方程或算法等方面进行调整。例
如，计算机可读存储器可存储对应于施加的电压(例如，诸如46伏的过零电压)的透镜位置(例如，具有0屈光度的平坦的流体界面或过零位置)的预期电容值(例如，5.8pf)。如果施加的电压(例如，本示例中46伏的过零电压)未提供预期电容值(例如，5.8pf)，则查找表、公式、方程式，或者可以改变算法，以使新的电压值(例如46.5伏)对应于透镜位置(例如，具有0屈光度的平坦的过零位置)，并提供预期电容值(例如，5.8pf)。与其他透镜位置(以及相关电容值)相关联的电压也可通过更改查找表、公式、方程或算法进行调整。例如，可移动或重新计算查找表的值。电压值可以均匀地、线性地或非线性地调整。当电压不产生预期电容值时，可调整电压(诸如使用有限反馈过程)直到找到产生预期电容值(例如，5.8pf)的新电压(例如，46.5伏)。原始电压(例如，46伏的原始过零电压)和新的电压(例如，46.5伏的新过零电压)之间的差可指示对应于其他透镜位置和焦距的其他电压值的变化方向和/或幅度。例如，由于46伏和46.5伏之间的差，所有电压值可移动0.5伏。在另一示例中，取决于电压和透镜位置之间的线性或非线性关系，一些透镜位置的电压变化可能大于或小于0.5伏，这可能受到透镜特定参数的影响。
135.各种示例根据真实电容值讨论测量的电容，例如以pf为单位测量的电容。然而，在一些情况下，电容信息可以是与电容相关或以其他方式指示电容的电压或其他值。在一些情况下，图29的方法还可以考虑温度。例如，查找表、公式、方程或算法可至少基于目标光焦度和温度来确定电压。因此，该方法可访问温度信息，诸如来自温度传感器36，或者来自基于电容和电压的确定。如果使用温度传感器36，则可根据本文公开的实施例校准温度传感器。框1408可确定在透镜温度下施加的电压的预期电容值。如果对电压参数进行调整，则可在温度和焦距的操作范围内(例如，均匀地、线性地或非线性地)施加这些调整。在一些情况下，可施加和获得多个不同的电压和所得的电容，并将该多个不同的电压和所得的电容用于校准电压参数。在其他实施例中，单个值(例如，过零)就足够了。
136.图30是用于校准诸如具有液体透镜或其他可变焦透镜的透镜系统的示例方法的流程图。图30的方法可使用开环或前馈控制，以及类似于图25、图28和图29的校准技术。在框1502处，可填充查找表。例如，可在参考温度(例如，20℃)下执行电光(eo)测试，以填充查找表的值。eo测试可测量透镜的屈光度，并可监测施加的电压，例如，同时保持基本恒定的参考温度。可以根据经验填充查找表。查找表可包括指示温度(例如，rtd的电阻或以度为单位的温度值)和光焦度(例如，屈光度或焦距)的输入，并且查找表可包括可被配置为在温度(例如，参考温度)下提供指定的光焦度的输出电压值。在一些情况下，可从参考温度下进行的eo测试外推出其他温度的值。
137.在框1504处，电容漂移或电荷可被重置，类似于本文讨论的框1301。例如，可将电压从一个电压更改为另一电压，其中，如本文所述，电压改变足以重置电容漂移或使电容漂移显著减小。电容漂移可重新开始，但校准可在电容显著漂移之前进行，例如在结合图25或图28讨论的时间值和范围内。在框1506处，可向透镜施加第一电压。第一电压可以是温度校准电压(例如，在一些示例中为65伏)。更改为框1506的电压可导致框1504的电容漂移重置。在框1508处，可测量由框1506的电压产生的电容。在一些情况下，传感器可提供指示电容的电压或其他值，或者可确定真实电容值。在框1510处，可将电压和/或电容或从中导出的信息与来自温度传感器的信息进行比较。例如预期电阻值或预期温度值可从电压和所得的电容(例如，如本文所述从参考温度下测量的电容和参考电容之间的差)确定，并可与从温度
传感器确定的电阻或温度进行比较(例如，可以是电阻温度检测器)。在框1512处，可确定框1510的比较差是否在阈值之外。如果它在阈值之外，则该方法可前进到框1514，并且可调整查找表。如果在阈值内，则可跳过框1514，并且不调整查找表。框1504到1514可类似于或图25和28的方法及其替代方法，或与图25和28的方法及其替代方法相同。
138.在框1516处，可施加第二电压。第二电压可以是过零电压，但是如本文讨论的，可使用其他电压值。在框1518处，可测量所得的电容。指示电容的信息可包括真实电容值或电压值，或指示由于施加框1516的电压而产生的电容的其他类型的信息。在框1520处，可将电容信息与预期电容信息进行比较。在框1522处，可确定所比较的差是否在阈值之外。如果在阈值之外，则调整查找表，诸如类似于1408的讨论。调整可改变(例如，校准)过零电压，和/或焦距和电压值之间的其他关系。如果在框1522处不在阈值之外，则可跳过调整，并且该方法可以前进到框1526。框1516到1524可类似于或图29的方法及其替代方法，或与图29的方法及其替代方法相同。在框1520处，比较可以是可从温度传感器确定(例如，根据框1514校准)的透镜温度的预期电容，或者可以是从施加的电压(例如，框1506)和所得的电容(例如，框1508)所确定的温度。
139.在框1526处，系统可获得目标光焦度，诸如从自动对焦系统或用户输入等。在框1528处，可获得温度信息，诸如来自温度传感器36。温度信息可指示可变焦透镜(例如，液体透镜)的温度。在框1530处，可基于目标光焦度和温度信息从查找表(其可以是在框1514和/或框1524处更改的经调整的查找表)确定电压。在一些情况下，(多个)电压值还可能受到其他因素的影响，诸如目标倾斜量角度和倾斜方位方向。因此，调整透镜光焦度的方法也可用于调整透镜的光学倾斜(例如，通过将一个或多个单独的驱动电极调整到不同的位置，而不是将驱动电极中的全部调整到相同的位置)。因此，可对不同的驱动电极执行不同的操作，诸如为不同的驱动电极施加不同的电压并将流体界面定位在不同的位置处。在一些情况下，可施加从参考电压偏移的电压来产生倾斜。在框1532处，可向透镜(例如，液体透镜)施加电压。在框1534处，确定是否重新校准系统。例如，如果已经经过了足够的时间，则可能是时间进行重新校准了。对于重新校准，该方法可返回框1504，并可重复该方法的步骤。如果没有时间重新校准，该方法可返回框1526，并且可继续利用开环控制方法控制系统。例如，可以在1526处接收新的目标光焦度信息，或者可在框1528处接收新的温度信息。然后，可从框1530处的查找表确定新的电压值，并且可在框1532处施加该新的电压值。该过程可继续在框1526至框1534中循环(例如，作为开环或前馈控制过程)，直到重新校准的时间。可在启动相机、打开智能电话上的相机应用或以其他合适的时间间隔执行重新校准。可以规则或不规则的间隔进行重新校准，在一些情况下，取决于镜头或相关联的相机系统的使用情况，可推迟或调整重新校准。
140.在一些实施例中，可省略框1502。例如，设备可具有预先填充的查找表。尽管结合查找表讨论了一些实施例，但是可使用如公式、方程或算法之类的其他方法。在一些情况下，例如，如果电容漂移减小或以其他方式补偿，则可省略在框1504处电容漂移的复位。在一些情况下，可在电容显著地漂移之前执行校准，诸如在约20秒、约15秒、约10秒、约5秒、约3秒、约2秒、约1秒、约0.5秒、约0.25秒、约0.1秒、约0.075秒、约0.05秒或更短、或其中的任何范围或值的时间内，但是可以使用任何合适的定时。在一些情况下，校准可能需要花费约50ms、约75ms、约100ms、约150ms、约200ms、约300ms或其间的任何值或范围，尽管取决于系
统参数也可能有其他定时。在电容漂移约0.25pf、约0.5pf、约1pf、约2pf、约3pf、约4pf、约5pf或其中的任何值或范围之前，可执行一个或多个校准(例如，框1302至框1310、框1302至框1304、框1404至框1406、框1404至框1408、框1506至框1524、框1506至框1514、框1516至框1524或框1506至框1524)，但是其他配置是可能的。
141.在一些情况下，可省略确定框1512和1522。例如，可针对任何变化调整查找表，而不是应用未进行调整的阈值范围。在一些实施例中，框1514和框1524可组合以便在校准期间可调整查找表一次，而不是两次。可省略框1514，并且框1524可基于框1510和框1520两者的比较来调整查找表。在一些情况下，不调整查找表、公式、方程或算法，但校正因子可被调整并且可与查找表、公式、方程或算法一起应用，诸如确定要施加到透镜的电压。
142.图31显示了一种方法的示例实施例。在框1602处，系统可执行如本文讨论的可变焦透镜(例如，液体透镜)的开环控制。在一些实施例中，开环控制不使用电容反馈。在框1604处，系统可中断开环控制以执行温度传感器的校准。框1604可使用与图25、图28和/或图30类似或相同的特征。在框1606处，系统可校准电压参数，诸如使用与图29和/或图30类似或相同的特征。校准过程1604和/或1606可使用电容传感器(例如，其可输出真实电容值或指示电容的电压或其他值)。在一些情况下，有限的电容反馈过程可用于确定与特定电容相对应的电压(例如，用于框1604中的温度确定或用于框1606中确定新的过零电压值)。在校准之后，系统可转换回开环控制。
143.在图30和图31中，温度传感器和其他电压关系的校准可一起执行(例如，一个接一个)。在其他实现中，校准类型可单独执行，并以不同的间隔执行。图32显示了一种方法的示例实施例的流程图。在框1652处，系统可执行如本文讨论的可变焦透镜(例如，液体透镜)的开环控制。在一些实施例中，开环控制不使用电容反馈。在框1654处，系统可中断开环控制以执行温度传感器的校准。框1654可使用与图25、28和/或30类似或相同的特征。校准框1654之后，系统可返回框1652的开环控制。在框1656处，系统可校准电压参数，诸如使用与图29和/或图30类似或相同的特征。在框1656之后，系统可返回框1652的开环控制。框654的校准可在不校准框1656的情况下执行，框1656的校准可在不校准框1654的情况下执行。框1654和框1656处的校准可以不同的间隔执行，每个间隔可以是规则间隔或不规则间隔。例如，在一些情况下，框1654的温度传感器校准可比框1656的校准(例如，每分钟一次)以更低频率(例如，每天一次或在照相机启动时)执行。各种其他时间间隔可应用于任一校准间隔，诸如图25和/或图30中讨论的定时。附加的公开
144.在一些实施例中，一种液体透镜系统，包括腔室；第一流体，第一流体在腔室中；第二流体，第二流体在腔室中；第一电极，与第一流体和第二流体绝缘；第二电极，与第一流体电连通；信号发生器，信号发生器被配置为提供第一电极和第二电极之间的电压差，其中第一流体和第二流体之间的界面的位置至少部分地基于施加在第一电极和第二电极之间的电压差；传感器，传感器被配置为输出指示至少第一电极和第二电极之间的电容的信息；以及控制器，控制器被配置为在第一电极和第二电极之间施加电压差；接收指示施加电压差所产生的电容的信息；并且至少部分地基于所施加的电压差和指示所得的电容的信息来确定液体透镜的温度。
145.在一些实施例中，控制器被配置为访问液体透镜的目标光焦度；并且至少部分地
基于目标光焦度和所确定的温度来确定目标电容。附加地或替代地，控制器被配置为至少部分地基于所确定的温度来确定因液体透镜的窗口的弯曲或移动产生的光焦度；以及至少部分地基于因液体透镜的窗口的弯曲或移动产生的光焦度来确定目标电容。附加地或替代地，控制器被配置为访问液体透镜的目标光焦度；并且至少部分地基于所确定的温度来确定因液体透镜的窗口的弯曲或移动产生的光焦度；以及至少部分地基于液体透镜的目标光焦度和因窗口的弯曲或移动产生的光焦度来确定界面的目标光焦度。附加地或替代地，传感器被配置为直接测量电容。附加地或替代地，传感器被配置为间接测量电容。附加地或替代地，传感器包括电流镜。附加地或替代地，液体透镜系统在整个液体透镜的操作范围内具有小于0.5屈光度、小于0.2屈光度、小于0.1屈光度或小于0.075屈光度的迟滞。附加地或替代地，电压差与驱动电压值不同的温度测试电压值，驱动电压值被配置为产生液体透镜的目标光焦度。附加地或替代地，温度测试电压值比驱动电压值高。附加地或替代地，液体透镜系统包括递一电极，第一电极包括与第一流体和第二流体绝缘的多个第一电极；以及控制器被配置为向多个第一电极施加不同的电压差；接收指示因对多个第一电极施加不同的电压差产生的电容的信息；确定施加到多个第一电极的不同的电压差的平均值；确定多个第一电极的电容的平均值；以及至少部分地基于电压差的平均值和电容的平均值来确定液体透镜的温度。
146.在一些实施例中，一种液体透镜系统，包括腔室；第一流体，第一流体在腔室中；第二流体，第二流体在腔室中；第一电极，与第一流体和第二流体绝缘；第二电极，与第一流体电连通；信号发生器，信号发生器被配置为在第一电极和第二电极之间施加电压差，其中第一流体和第二流体之间的界面的位置至少部分地基于施加在第一电极和第二电极之间的电压差；以及控制器，控制器被配置为访问目标光焦度；访问液体透镜的温度；以及至少部分地基于目标光焦度和液体透镜的温度来确定目标电容。附加地或替代地，控制器被配置为在第一电极和第二电极之间施加电压差；接收指示施加电压差所产生的电容的信息；并且至少部分地基于所施加的电压差和指示所得的电容的信息来确定液体透镜的温度。
147.在一些实施例中，可变焦透镜在整个液体透镜的操作范围内具有小于0.5屈光度、小于0.2屈光度、小于0.1屈光度或小于0.075屈光度的迟滞。
148.在一些实施例中，可变焦透镜是电润湿液体透镜。附加地或替代地，可变焦透镜是压电有源透镜。
149.在一些实施例中，一种可变焦透镜系统可包括可变焦透镜；一个或多个电极；信号发生器，信号发生器被配置为为该一个或多个电极提供电压以改变可变焦透镜的焦距；以及控制器，被配置为向一个或多个电极施加电压并且接收指示所施加的电压产生的电容的信息。附加地或替代地，可变焦透镜包括电润湿液体透镜。附加地或替代地，可变焦透镜是压电有源透镜。
150.在一些实施例中，一种可变焦透镜系统包括可变焦透镜；一个或多个电极；信号发生器，信号发生器被配置为为一个或多个电极提供电压以改变可变焦透镜的焦距；以及控制器，控制器被配置为访问目标光焦度；访问液体透镜的温度；以及至少部分地基于目标光焦度和温度来确定目标电容。附加地或替代地，控制器被配置为向一个或多个电极施加电压；接收指示所施加的电压产生的电容的信息；并且至少部分地基于电容或施加的电压来确定可变焦透镜的温度。
151.在一些实施例中，液体透镜系统包括液体透镜，该液体透镜包括腔室；第一流体，第一流体在腔室中；第二流体，第二流体在腔室中，其中第一流体和第二流体之间有界面；第一电极，第一电极与第一和第二流体绝缘；以及第二电极，第二电极与第一流体电连通。信号发生器可被配置为在第一电极和第二电极之间提供电压差，其中界面的位置至少部分地基于在第一电极和第二电极之间施加的电压差。电容传感器被配置为输出指示至少第一流体和第一电极之间的电容的信息。温度传感器可被配置为输出指示液体透镜的温度的信息。计算机可读存储器存储查找表。控制器可被配置成使信号发生器在第一电极和第二电极之间施加第一电压差，接收指示施加第一电压差产生的电容的信息，至少部分地基于施加的第一电压差和指示施加第一电压差产生的电容的信息来确定液体透镜的温度，从温度传感器接受信息，将所确定的温度与从温度传感器接收的信息进行比较，并至少部分地基于比较更新查找表，使得信号发生器在第一电极和第二电极之间施加第二电压差，接收指示施加第二电压差所产生的第二电容的信息，将施加第二电压差所产生的第二电容与预期电容进行比较，并至少部分地基于比较更新查找表，接收目标光焦度，从温度传感器接受第二信息，至少部分地基于来自温度传感器的目标光焦度和第二信息从所更新的查找表确定第三电压差，以及使得信号发生器在第一电极和第二电极之间施加第三电压差。
152.在一些实施例中，温度传感器包括电阻温度检测器。附加地或替代地，控制器被配置为通过确定所确定温度的预期电阻值并将来自温度传感器的电阻值与预期电阻值进行比较，从而将所确定的温度与从温度传感器接收的信息进行比较。附加地或替代地，第二电压包括用于形成平坦的界面的过零电压。附加地或替代地，控制器被配置为通过以下方式将施加过零电压产生的电容与预期电容和所更新的查找表进行比较：确定施加过零电压产生的电容与预期电容不同；确定提供预期电容的新的电压；以及将过零电压设置为新的电压。附加地或替代地，确定提供预期电容的新的电压包括监测电容同时更改电容直到达到预期电容的电容反馈过程。附加地或替代地，控制器被配置为在接收指示因施加电压差产生的电容的信息之前重置电容漂移。附加地或替代地，控制器被配置为从初始电压更改为第一电压以重置电容漂移。附加地或替代地，控制器被配置为在电容漂移3pf之前执行以下操作：接收指示施加第一电压差产生的电容的信息，至少部分基于施加的第一电压差和指示施加第一电压差产生的电容的信息来确定液体透镜的温度，接收来自温度传感器的信息，将确定的温度与从温度传感器接收的信息进行比较，并至少部分基于该比较更新查找表，使得信号发生器在第一电极和第二电极之间施加第二电压差，接收指示施加第二电压差产生的电容的信息，并将施加第二电压差产生的电容与预期电容进行比较，并至少部分地基于该比较更新查找表。附加地或替代地，控制器被配置成通过至少部分地基于从温度传感器接收的信息来确定因液体透镜的窗口的弯曲或移动产生的光焦度来确定第三电压差，以及至少部分地基于目标光焦度和因窗口的弯曲或移动产生的光焦度来确定界面光焦度，并且从更新的查找表确定对应于界面光焦度的第三电压差。
153.在一些实施例中，一种可变焦透镜系统，包括可变焦透镜；一个或多个电极，其中可变焦透镜的焦距能通过提供给该一个或多个电极的电压调整；温度传感器；以及控制器，控制器被为向该一个或多个电极施加电压；接收指示所施加的电压产生的电容的信息；从温度传感器接收温度信息；以及至少部分地基于所接收的温度信息、所施加的电压和所接收的电容信息来校准温度传感器。
154.在一些实施例中，控制器被配置为通过更改查找表中的值来校准温度传感器。附加地或替代地，查找表被配置为接收温度信息和目标光焦度的输入，以及输出用于驱动可变焦透镜的电压值。附加地或替代地，控制器被配置为通过改变公式、方程、算法或校正因子来校准温度传感器。附加地或替代地，控制器被配置为至少部分地基于所施加的电压和所接收的电容信息来确定可变焦透镜的温度；将所确定的温度与所接收的温度信息进行比较；并且至少部分地基于比较来校准温度传感器。附加地或替代地，温度传感器包括电阻温度检测器。附加地或替代地，控制器被配置为至少部分地基于所施加的电压和所接收的电容信息来确定预期电阻；将来自温度传感器的电阻值与预期电阻值进行比较；并且至少部分地基于比较来校准温度传感器。附加地或替代地，控制器被配置为使用经校准的温度传感器进行具有电容反馈的闭环控制。附加地或替代地，控制器被配置为使用经校准的温度传感器进行开环控制。附加地或替代地，控制器被配置为向一个或多个电极施加附加电压；接收指示施加附加电压所产生的电容的信息；并且将施加附加电压产生的电容与预期电容进行比较；以及至少部分基于比较，更改请求的焦距和施加的电压之间的关系。附加地或替代地，控制器被配置为在接收电容信息之前重置电容漂移。附加地或替代地，控制器被配置为从初始电压转换为第一电压以重置电容漂移。附加地或替代地，控制器被配置为获得目标光焦度，从温度传感器接收温度信息，并且至少部分地基于目标光焦度和接收的温度信息来确定要施加到一个或多个电极的至少一个电压。附加地或替代地，控制器被配置为在使用电容反馈的校准模式和用于驱动可变焦透镜的驱动模式下操作，其中驱动模式不使用电容反馈。
155.在一些实施例中，一种可变焦透镜系统包括可变焦透镜；一个或多个电极，其中可变焦透镜的焦距能通过提供给一个或多个电极的电压调整；以及控制器，控制器被为向一个或多个电极施加电压；接收指示所施加的电压产生的电容的信息；将施加附加电压产生的电容与预期电容进行比较；以及至少部分基于比较，更改请求的焦距和施加的电压之间的关系。
156.在一些实施例中，可变焦透镜系统包括温度传感器。附加地或替代地，控制器被配置为向一个或多个电极施加温度校准电压；接收指示所施加的温度校准电压产生的电容的信息；从温度传感器接收信息；以及至少部分基于从温度传感器接受的信息、所施加的温度校准电压以及所接收的电容信息更改请求的焦距和施加的电压之间的关系。附加地或替代地，控制器被配置为至少部分地基于所施加的温度校准电压和所接收的电容信息来确定可变焦透镜的温度；将所确定的温度与从温度传感器接收的信息进行比较；并且至少部分地基于比较来更改关系。附加地或替代地，温度传感器包括电阻温度检测器。附加地或替代地，控制器被配置为至少部分地基于所施加的温度校准电压和所接收的电容信息来确定预期电阻；将来自温度传感器的电阻值与预期电阻值进行比较；并且至少部分地基于比较来更改关系。附加地或替代地，控制器被配置为通过改变查找表来更改关系。附加地或替代地，查找表被配置为接收温度信息和目标光焦度的输入，以及输出用于驱动可变焦透镜的电压值。附加地或替代地，控制器被配置为通过改变公式、方程、算法或校正因子来更改关系。附加地或替代地，控制器被配置为在接收指示所施加的电压产生的电容的信息之前重置电容漂移。附加地或替代地，控制器被配置为从初始电压转换为第一电压以重置电容漂移。附加地或替代地，控制器被配置为获得目标光焦度，从温度传感器接收温度信息，并且
至少部分地基于目标光焦度和接收的温度信息来确定要施加到一个或多个电极的至少一个电压。附加地或替代地，控制器被配置为施加前馈控制而不需要电容反馈来驱动可变焦透镜。
157.在上文提供的公开中，结合特定示例实施例描述了用于透镜的反馈和控制的装置、系统和方法。然而，将理解，实施例的原理和优点可用于需要响应于电容指示的反馈和控制的任何其他系统、装置或方法。尽管参考示例采样和保持电压传感器来描述某些实施例，但是应当理解，本文描述的原理和优点可应用于其他类型的传感器。虽然可参考模拟、数字或混合电路系统来描述公开的实施例中的一些，但在不同的实施例中，本文讨论的原理和优点可以针对模拟、数字或混合电路系统的不同部分来实现。此外，尽管出于说明性目的提供了一些电路示意图，但也可以实施其他等效电路以实现本文描述的功能。在一些附图中，示出了四个电极。本文讨论的原理和优点可应用于具有多于四个电极或少于四个电极的实施例。
158.本文描述的原理和优点可在各种装置中实现。此类设备的示例可包括但不限于消费电子产品、消费电子产品的部件、电子测试设备等。本文描述的原理和优点涉及透镜。具有透镜的示例产品可包括移动电话(例如，智能电话)、医疗监测设备、车载电子系统(诸如汽车电子系统)、网络摄像头、电视、计算机监测器、计算机、手持计算机、平板计算机、膝上型计算机、个人数字助理(pda)、冰箱、dvd播放机、cd播放机、数字录像机(dvr)、摄像机、相机、数码相机、复印机、传真机、扫描仪、多功能外围设备、腕表、时钟等。此外，装置可包括未完成的产品。
159.在一些实施例中，本文描述的方法、技术、微处理器和/或控制器由一个或多个专用计算设备实现。专用计算设备可以进行硬接线以执行该技术，或者可以包括数字电子设备，诸如一个或多个被永久编程以执行该技术的专用集成电路(asic)或现场可编程门阵列(fpga)，或者可以包括一个或多个通用硬件处理器，该一个或多个通用硬件处理器被编程为依据固件、存储器、其他存储、或组合中的程序指令来执行该技术。程序指令可以驻留在ram存储器、闪存、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom或任何其他形式的非瞬态计算机可读存储介质中。此类专用计算设备还可将定制的硬接线逻辑、asic、或fpga与定制的编程进行组合，以实现这些技术。专用计算设备可以是台式计算机系统、服务器计算机系统、便携式计算机系统、手持设备、网络设备或包含用于实现这些技术的硬接线和/或程序逻辑的任何其他设备或设备的组合。
160.本文所述的微处理器或控制器可以通过操作系统软件进行协调，例如ios、android、chrome os、windows xp、windows vista、windows 7、windows 8、windows server、windows ce、unix、linux、sunos、solaris、ios、blackberry os、vxworks、或其他兼容的操作系统。在其他实施例中，计算设备可由专有操作系统控制。常规的操作系统控制和调度计算机进程以执行、执行存储器管理、提供文件系统、网络、i/o服务、以及提供诸如图形用户界面(“gui”)之类的用户界面功能。
161.本文描述的微处理器和/或控制器可使用定制的硬接线逻辑、一个或多个asic或fpga、固件和/或程序逻辑来实现本文描述的技术，这使得微处理器和/或控制器成为专用机器。根据一些实施例，本文公开的技术的部分由一个或多个微处理器响应于执行包含在存储器中的一个或多个序列指令来执行。可以从诸如存储设备之类的另一个存储介质将此
类指令读入存储器。对存储器中所包含的指令序列的执行使得处理器或控制器执行本文描述的过程步骤。在替代实施例中，可使用硬接线电路系统代替软件指令，或者与软件指令组合地使用硬接线电路系统。
162.另外，结合本文所公开的实施例描述的各种说明性逻辑块和模块可由机器实现或执行，诸如处理器设备、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其他可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、离散硬件部件或被设计为执行本文描述的功能的机器的任何组合。处理器设备可以是微处理器，但在替代方案中，处理器设备可以是控制器、微控制器或状态机、它们的组合等。处理器设备可包括被配置为处理计算机可执行指令的电路系统。在另一实施例中，处理器设备包括在不处理计算机可执行指令的情况下执行逻辑操作的fpga或其他可编程设备。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如，dsp与微处理器的组合、多个微处理器、与dsp核协同的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。尽管本文主要针对数字技术进行描述，但处理器设备也可以主要包括模拟部件。例如，本文描述的呈现技术中的一些或全部可在模拟电路系统或混合模拟和数字电路系统中实现。
163.除非上下文另外明确要求，否则在整个说明书和权利要求书中，词语“包括”、“包括有”、“包含”、“包含有”应以包容性的方式解释而不是相对于排他性或穷举性的，也就是说，在“包括但不限于”的意义上。本文通常使用的词语“耦合”或“连接”是指可以直接连接或通过一个或多个中间元件连接的两个或多个元件。附加地，词语“本文”、“以上”、“以下”、以及类似的导入词语在本技术中使用时指代本技术整体，而不是本技术的任何特定部分。在上下文允许的情况下，具体实施方式中使用单数或复数的词语也可以分别包括复数或单数。词语“或”指两个或多于两个项目的列表，旨在涵盖对该词语的以下所有解释：列表中的任一项目、列表中的所有项目以及列表中项目的任意组合。本文提供的所有数值旨在包括测量误差范围内的类似值。
164.尽管本公开包含某些实施例和示例，但本领域技术人员将会理解，范围超出了具体公开的实施例，扩展到其他替代实施例和/或用途及其明显修改和等效物。另外，虽然已经详细地示出和描述了实施例的几个变型，但是基于本公开，其他修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的。还可以构想，可以进行实施例的特定特征和方面的各种组合或子组合，并且仍然属于本公开的范围。应当理解，所公开的实施例的各种特征和方面可以相互组合或替代，以形成实施例的各种模式。本文公开的任何方法不必以所记载的顺序执行。因此，范围不应当受到上述特定实施例的限制。
165.除非另外明确说明或在所使用的上下文中另外理解，否则条件性语言(诸如“能够”、“可”，“可能”或“可以”等)通常旨在传达某些实施例包括，而其他实施例不包括的某些特征、元件和/或步骤。因此，此类条件语言通常并不旨在一个或多个实施例以任何方式需要特征、元件和/或步骤，或者一个或多个实施例必须包括用于在有或没有用户输入或提示的情况下决定在任何特定实施例中包括或将执行的这些特征、元件和/或步骤的逻辑。本文使用的标题仅为方便读者，并不意在限制范围。
166.此外，尽管本文描述的装置、系统和方法可能容易受到各种修改和替代形式的影响，但其具体示例已在附图中示出并在本文中详细描述。然而，应当理解，本发明不限于所公开的特定形式或方法，相反，本发明将涵盖落入所描述的各种实现的精神和范围内的所
有修改、等效物和替代方案。此外，本文中关于实现或实施例的任何特定特征、方面、方法、性质、特征、质量、属性、元件等的公开可用于本文阐述的所有其他实现或实施例中本文公开的任何方法不必以所记载的顺序执行。本文公开的方法可包括由实践者采取的某些动作；然而，这些方法也可包括任何第三方对这些动作的指示，无论是明示的还是暗示的。
167.本文所公开的范围还涵盖了任何和所有重叠、子范围及其组合。诸如“高达(up to)”、“至少(at least)”、“大于”、“小于”、“之间”等语言包括所列举的数字。诸如“约”或“近似”之类的术语之前的数字包括所列举的数字，并应当基于具体情况进行解释(例如，在这种情况下尽可能合理地准确，例如
±
5％、
±
10％、
±
15％等)。例如，“约3.5mm”包括“3.5mm”。诸如“基本上”等词前面的短语包括所列举的短语，并且应当基于情况进行解释(例如，在情况下尽可能合理地解释)。例如，“基本上恒定”包括“恒定”。除非另有说明，否则所有测量均在标准条件下进行，标准条件包括环境温度和压力。