阅读说明：本技术 具有减少的相位延迟的液体透镜控制系统及方法 (The liquid lens control system and method for phase delay with reduction ) 是由 雷蒙德·米勒·卡拉姆 于 2019-05-21 设计创作，主要内容包括：液体透镜包括诸如陀螺仪之类的方位传感器,以补偿运动的影响。包括噪声分量的原始陀螺仪信号可以被提供至控制器,而不被相移滤波器处理。一个或多个滤波器可以被应用于所述原始陀螺仪信号以允许一频带通过,而不会引入相位延迟。所述控制器可以使用前馈系统,以至少部分地基于包括噪声分量的原始陀螺仪信号产生控制输出信号。所述控制输出信号可被用于将电压信号驱动到电极以补偿运动。(Liquid lens includes the aspect sensor of such as gyroscope etc, with the influence of compensation campaign.Original gyroscope signal including noise component(s) can be provided to controller, without being phase-shifted filter process.One or more filters can be applied to the original gyroscope signal to allow a frequency band to pass through, without introducing phase delay.Feedforward system can be used in the controller, generates control output signal to be based at least partially on the original gyroscope signal including noise component(s).The control output signal can be used for driving voltage signal to electrode with compensation campaign.)

具有减少的相位延迟的液体透镜控制系统及方法

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2018年5月21日提交的美国临时申请号62/674,530的优先权的权益，其内容被全部并入以供参考。

技术领域

本公开的一些实施方式涉及液体透镜以及用于液体透镜的控制系统和控制方法。更具体地说，此处一些示例讨论用于为了稳定性而调整液体透镜和/或响应于来自位置或者运动指示器(比如陀螺仪)的一个或多个信号而进行定位的控制系统和控制方法。

具体实施方式

液体透镜系统

图1是液体透镜10的一示例性实施方式的剖视图。液体透镜10可以具有空腔12，空腔12包含至少两种流体(例如，液体)，比如第一流体14和第二流体16。所述两种流体可以基本上不互溶，以使得在第一流体14和第二流体16之间形成流体界面15。两种流体14和16可以是充分地不互溶的，使得当流体界面15弯曲时，流体界面15可以作为具有光功率的透镜折射光。第一流体14可以是导电的，第二流体16可以是电绝缘的。在一些实施方式中，第一流体14可以是极性流体，比如水溶液。在一些实施方式中，第二流体16可以是油。第一流体14可以具有比第二流体16高的介电常数。第一流体14和第二流体16可以具有不同的折射率，例如使得可以在光穿过流体界面15时折射光。第一流体14和第二流体16可以具有基本上相似的密度，这可能妨碍流体14和16中的任何一个相对于另一个浮动。

空腔12可以包括具有截头角锥体(frustum)或者截头圆锥体(truncated cone)的形状的一部分。空腔12可以具有成角度的侧壁。空腔12可以具有其中侧壁靠近在一起的窄部分和其中侧壁远离开的宽部分。在示出的方位中，所述窄部分可以是位于空腔12的底端，宽部分可以位于空腔12的顶端，不过此处公开的液体透镜10可以以各种其他方位。流体界面15的边缘可以接触空腔12的成角度侧壁。流体界面15的边缘可以接触空腔12的所述具有截头角锥体或者截头圆锥体形状的部分。可以使用各种其他空腔形状。例如，所述空腔可以具有弯曲的侧壁(例如，以图1-2的剖视图中的方式弯曲)。所述侧壁可以符合球体、环形(toroid)或者其他几何形状的一部分的形状。在一些实施方式中，空腔12可以具有圆柱体形状。在一些实施方式中，所述空腔可以具有平坦表面，所述流体界面可以接触所述平坦表面(例如，作为位于空腔12的基体上的一滴第二流体16)。

可以包括透明板的下窗口18可以在空腔12下方。上窗口20可以包括透明板，上窗口20可以在空腔12上方。下窗口18可以位于或者靠近于空腔12的窄部分，和/或上窗口20可以位于或者靠近于空腔12的宽部分。下窗口18和/或上窗口20可以构造为使光从中透过。下窗口18和/或上窗口20可以将足够的光透射到比如照相机的成像传感器上，以形成图像。在一些情况下，下窗口18和/或上窗口20可以吸收和/或反射入射于其上的光的一部分。

第一种一个或多个电极22(例如，绝缘电极)可以例如通过绝缘材料24与空腔12中的流体14和16绝缘。第二种一个或多个电极26可以与第一流体14电通信。第二种一个或多个电极26可以与第一流体14接触。在一些实施方式中，第二种一个或多个电极26可以电容耦合至第一流体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，以改变液体透镜10的焦距。直流(DC)电压信号可以被提供至电极22和26之一或者两者。交流电(AC)电压信号可以被提供至电极22和26之一或者两者。液体透镜10可以对由施加的交流电压产生的均方根(RMS)电压信号作出响应。在一些实施方式中，交流电压信号可以阻止在液体透镜10中积累电荷，这种电荷积累可能会在使用直流电压的场合中出现。在一些实施方式中，第一流体14和/或第二种一个或多个电极26可以接地。在一些实施方式中，第一种一个或多个电极22可以接地。在一些实施方式中，电压可以被施加到第一电极22或者第二电极26，但不施加到两者，以产生电压差量。在一些实施方式中，电压信号可以施加到第一电极22和第二电极26两者，以产生电压差量。

图1示出在其中未在电极22和26之间施加电压的第一状态下的液体透镜10，图2示出在其中在电极22和26之间施加电压的第二状态下的液体透镜10。腔室12可以具有由疏水性材料制成的一个或多个侧壁。例如绝缘材料24可以是聚对二甲苯(parylene)，它可以是绝缘的和疏水的，不过可以使用各种其他适宜的材料。当没有施加电压时，侧壁上的疏水性材料可以排斥第一流体14(例如水溶液)，以使得第二流体16(例如油)可以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。当在第一电极22和第一流体14之间施加电压(例如经由第二电极26)的时候，第一流体14可以被吸引到第一电极22，这可以驱动沿侧壁向下设置流体界面15，以使得更多侧壁接触第一流体14。改变所施加的电压差量可以基于电润湿的原理，改变流体界面15的边缘与空腔12的表面之间的接触角(例如，空腔12的截头圆锥体部分的成角度侧壁)。通过在电极22与26之间施加不同的电压量，可以将流体界面15驱动至各种不同位置，这可以产生用于液体透镜10的不同焦距或者不同光功率量。

图3示出液体透镜10的一示例性实施方式的平面图。在一些实施方式中，第一种一个或多个电极22(例如，绝缘电极)可以包括设置在液体透镜10上的多个位置处的多个电极22。液体透镜10可以具有四个电极22a、22b、22c和22d，四个电极可以设置在液体透镜10的四个象限中。在其他实施方式中，第一种一个或多个电极22可以包括各种数目的电极(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，或者这些之间的任何值)。尽管此处提供了具有偶数个绝缘电极22的各种示例，但是也可以使用奇数个绝缘电极22。电极22a-d可以被独立地驱动(例如，对电极施加相同或者不同的电压)，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示出穿过相对电极22a和22c而获得的剖视图。如果与电极22a相比，将更多的电压施加到电极22c，则如图4所示，与在电极22a的象限处相比，流体界面15在电极22c的象限处可以被进一步沿侧壁拉低。

倾斜的流体界面15可以使得透射穿过液体透镜10的光偏转。液体透镜10可以具有轴28。轴28可以是用于液体透镜10的至少一部分的对称轴。例如，空腔12可以基本上关于轴28旋转对称。空腔12的截头圆锥体部分可以基本上关于轴28旋转对称。轴28可以是液体透镜10的光轴。例如，弯曲的和倾斜的流体界面15可以会聚光朝向轴28，或者使光发散远离轴28。在一些实施方式中，轴28可以是液体透镜10的纵轴。倾斜流体界面15可以使得穿过倾斜的流体界面的光30相对于轴28偏转一光学倾斜角32。穿过倾斜的流体界面15的光30可以会聚朝向或者发散远离一方向，该方向相对于光进入液体透镜10的方向所成的角度为光学倾斜角32。流体界面15可以倾斜一物理倾斜角34，这产生了光学倾斜角32。光学倾斜角32和物理倾斜角34之间的关系至少部分取决于流体14和16的折射率。

通过倾斜流体界面15产生的光学倾斜角32可以被照相机系统使用，以提供光学图像稳定、离轴聚焦等等。在一些情况下，不同的电压可以被施加到电极22a-d，以补偿施加到液体透镜10的力，以使得液体透镜10保持同轴聚焦。可以施加电压以控制流体界面15的曲率，以便产生期望的光功率或者焦距，并且控制流体界面15的倾斜，以便产生期望的光学倾斜(例如光学倾斜方向和光学倾斜量)。据此，液体透镜10可被用于照相机系统，以产生可变焦距，同时实现光学图像稳定。

照相机系统

图5是包括液体透镜10的照相机系统200的示例性实施方式的方框图，该液体透镜10可以包括此处公开的任意液体透镜实施方式的特征。照相机系统200可以包括成像传感器202，成像传感器202可被用于由入射到成像传感器202上的光而产生图像。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，或者任何其他适宜的电子成像传感器。在一些实施方式中，可以使用摄影胶片产生图像，或者可以使用任何其他适宜的类型的成像传感器产生图像。液体透镜10能够将光引导朝向成像传感器202。在一些实施方式中，照相机系统200可以包括一个或多个额外的光学元件204，用于对朝向成像传感器202传播的光进行操作。光学元件204可以包括一个或多个固定透镜(例如，固定透镜组)，一个或多个可移动透镜，一个或多个光学滤波器，或者用于产生期望光学效应的任何其他适宜的光学元件。液体透镜10可以在一个或多个光学元件204之前对传播朝向成像传感器202的光进行操作，在一个或多个光学元件204之后对传播朝向成像传感器202的光进行操作，或者液体透镜10可以光学地位于光学元件204之间。当此处所述的光是朝向一部件(例如，朝向成像传感器202)传播的时候，所述光可以沿着直接地或者间接地通向所述部件的路径传播。例如，光可以在沿着朝向成像传感器202的光路传播的同时，沿第一方向穿过液体透镜10，并且所述光可以被重定向(例如，被镜子反射和/或通过折射而偏转)为沿着朝向成像传感器202的光路在第二方向(第二方向可以不同于第一方向，甚至可以与第一方向相反)上继续行进。

照相机系统200可以包括用于操作液体透镜10的控制器206，以例如实现此处公开的液体透镜特征和功能性。控制器206也可以操作照相机系统200的其他方面。例如，单个控制器206可以操作液体透镜10，可以操作成像传感器202，可以存储由成像传感器202产生的图像，可以操作照相机的其他部件，比如显示器、快门、用户界面等等。在一些实施方式中，可以使用任何适宜数目的控制器操作照相机系统200的各个方面。控制器206可以将电压信号输出至液体透镜10。例如，控制器206可以将电压信号输出至绝缘电极22和/或与导电流体14电通信的电极，并且电压信号可以控制流体界面15的曲率(例如以便产生期望的光功率)和/或控制流体界面15的倾斜(例如，以便产生期望的光学倾斜)。控制器206可以输出直流电压信号、交流电压信号、脉冲直流电压信号或者任何其他适于驱动液体透镜10的信号。

控制器206可以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可以与计算机可读存储器210通信。存储器210可以是非暂时性计算机可读存储器210。存储器210可以包括一个或多个存储元件，存储元件可以是相同或者不同类型。存储器210可以包括硬盘、闪速存储器、RAM存储器、ROM存储器或者任何其他适宜类型的计算机可读存储器210。处理器206可以执行存储在存储器210中的计算机可读指令212，以实现此处公开的功能性。在一些实施方式中，处理器208可以是通用处理器。在一些实施方式中，处理器208可以是专门构造为实现此处公开的功能性的专用处理器。处理器208可以是专用集成电路(ASIC)和/或可以包括构造为执行此处公开的功能性的其他电路，以便如此处讨论的操作液体透镜10。

存储器210可以包括一个或多个查找表214，查找表214可被用于确定待施加到液体透镜10的电压信号。处理器208可以构造为实施在确定待施加到液体透镜10的电压信号时使用的一个或多个算法、等式或者公式以及/或者所述计算机可读指令212可以包括所述一个或多个算法、等式或者公式。处理器208可以确定待施加到液体透镜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、等式或者公式)。其他信息可以存储在存储器210中，比如由照相机系统200产生的图像，用于操作照相机系统200的其他部件的指令，等等。

控制器206可以包括信号发生器216，信号发生器216可以产生待提供至液体透镜10的电压信号。信号发生器216可以响应于由处理器208确定的电压值而产生电压信号。信号发生器216可以包括一个或多个放大器，开关，H桥路，半桥路，整流器和/或用于产生电压信号的任何其他适宜的电路。电源218可被用于产生待提供至液体透镜10的电压信号。电源218可以是电池、DC电源、AC电源或者任何适宜的电力源。信号发生器216可以从电源218接收电力，并且可以调制或者修改电信号(例如，基于由处理器208作出的确定)，以提供驱动信号至液体透镜10。在一些实施方式中，处理器208和信号发生器216可以在单个集成电路(IC)中或者在组合电路中一起实现。

在一些实施方式中，控制器206可以从方位传感器220接收输入，方位传感器220比如是陀螺仪、加速度计和/或其他适于提供关于照相机系统200和/或液体透镜10的方位的信息的传感器。在一些实施方式中，方位传感器220可以是MEMS(微电机系统)设备。方位传感器220可以提供角速度、加速度的测量，或者可被用于确定液体透镜10的期望光学倾斜的任何适宜的测量。在一些情况下，当照相机系统200摇晃(例如响应于被人手持，或者来自驾驶汽车的振动，等等)时，方位传感器220(例如陀螺仪)可以将关于该摇晃的输入提供至控制器206，并且液体透镜10可以被驱动以通过控制流体界面15的倾斜(例如倾斜方向和倾斜量)而至少部分地对抗照相机系统200的摇晃。

控制器206(例如，使用处理器208)可以至少部分地基于从方位传感器220接收的输入，确定光学倾斜量(例如，角度32)和/或光学倾斜方向(例如，角度)，不过在一些实施方式中，这些参数可以由液体透镜控制器206接收(例如，通过方位传感器220或者照相机系统200的某个其他部件确定)。可以至少部分地基于光学倾斜量和/或光学倾斜方向，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)可以为流体界面15确定物理倾斜量(例如，角度34)和/或物理倾斜方向(例如，方位角)。这些可以根据光学倾斜量和/或光学倾斜方向确定，或者可以直接地根据从方位传感器220接收的输入确定。控制器206(例如，使用处理器208)可以确定用于电极(例如，图3的实施方式中的绝缘电极22a-d)的驱动器信号(例如，电压)，以实现流体界面15的物理倾斜。在一些实施方式中，驱动器信号可以直接地根据从方位传感器220接收的输入而确定，比如不确定期望的光学倾斜，不确定期望的流体界面15的物理倾斜，和/或不确定任何其他中间的值或者参数。

许多变化是可允许的。在一些实施方式中，方位传感器220可以省略。例如，照相机系统200可以响应于图像分析或者任何其他适宜的方法，执行光学图像稳定(OIS)。控制器206可以接收OIS输入信息(例如，通过任何适宜的方法导出)，并且可以响应于OIS输入信息控制流体界面15的倾斜。在一些情况下，可以为了除OIS以外的目的而使用透镜倾斜，比如为了离轴图像。举例来说，照相机系统200可以被缩放到图像的不位于该图像中心处的一部分。控制液体透镜10的流体界面15的倾斜可以至少部分地用于为光学缩放控制偏离中心的方向和量。尽管图5中未示出，此处公开的各个实施方式可以包括两个液体透镜，比如为了实现光学缩放功能。控制器206可以接收焦点方向输入信息(例如，用于OIS或者离轴成像)，并且可以响应于焦点方向输入信息控制流体界面15的倾斜。

控制器206可以接收光功率信息。输入的光功率信息可以包括目标光功率(例如，屈光度)，目标焦距，或者可被用于确定流体界面15的曲率的其他信息。光功率信息可以通过照相机系统200的自动聚焦系统222确定，可以通过来自用户的输入(例如，提供到照相机系统200的用户界面)设置，或者从任何其他源提供。在一些实施方式中，控制器206可以确定光功率信息。例如，控制器206可被用于实现确定期望光功率或者焦距的自动聚焦系统。在一些情况下，控制器206可以接收光功率信息，并且可以确定液体透镜10的对应光功率，例如由于另一个光学元件204也可以影响光功率(例如，静态地或者动态地)。控制器206(例如，使用处理器208)能随后确定用于电极的驱动器信号(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可以直接地根据自动聚焦数据或者直接地根据光功率信息而确定所述驱动器信号，比如不确定液体透镜的光功率的值和/或不确定任何其他中间值。

控制器206(例如，使用处理器208)可以一起使用焦点方向信息(例如，OIS信息、方位信息、摇晃信息，等等)和焦距信息(例如，光功率信息、自动聚焦信息，等等)，确定用于液体透镜10的驱动器信号。例如，用于产生光功率的1光学倾斜度和3屈光度的驱动器信号可以不同于用于产生光功率的1光学倾斜度和5屈光度的驱动器信号。可以使用各种查找表214、公式、等式和/或算法，基于焦距信息和焦点方向信息两者确定驱动器信号。

在一些实施方式中，控制器206可以接收反馈，并且可以至少部分地基于该反馈驱动液体透镜10。控制器206可以使用用于驱动液体透镜10的闭环控制方案。在一些实施方式中，一个或多个传感器224可以将信息提供至控制器，比如流体界面15在液体透镜10中的位置的相关信息。传感器224可以为每一绝缘电极22a-d提供流体界面位置的相关信息。例如，传感器224可以提供一反馈信号，指示对应的绝缘电极22a-d和第一流体14之间的电容。在一些实施方式中，控制器206可以使用PID控制方案、开环控制方案、前馈控制方案或者任何其他适于控制液体透镜10的方法。

在一些实施方式中，液体透镜10可用于除照相机系统200以外的系统中，比如光盘读盘器、光纤输入设备、用于从光纤读取输出的设备、用于生物测量的光学系统(例如，诱导生物样本中的荧光)、内窥镜、光学相干层析成像术(OCT)设备、望远镜、显微镜、其他类型的范围或者放大设备等等。此处讨论的许多原理和特征可以涉及各种上下文中使用的液体透镜10。液体透镜系统可以包括液体透镜10和用于控制液体透镜的控制器206。在一些实施方式中，可以省略各种照相机元件，比如成像传感器202、自动聚焦系统222、方位传感器220和/或其他光学元件204。

光学图像稳定细节

照相机系统可以使用来自陀螺仪(或者其他方位传感器)的信号确定待施加到液体透镜以定位流体界面的驱动器信号，以便例如倾斜流体界面来补偿照相机系统的摇晃或者其他动作。来自陀螺仪的信号可以包括噪声，并且在一些实施方式中，可以使用滤波器(例如，硬件滤波器)减少或者减轻陀螺仪信号中的噪声。该滤波可能在陀螺仪信号中产生延迟(例如，相位延迟)。该延迟可能妨碍照相机系统使用液体透镜补偿动作。例如，如果照相机系统使用处理后的具有相当大的相位延迟的陀螺仪信号确定用于倾斜液体透镜的流体界面的驱动器信号，则照相机系统可能导致流体界面与振动动作异相地振荡。在一些实施方式中，该系统可能使用未滤波的陀螺仪信号确定驱动器信号，比如为了光学图像稳定。在一些情况下，可以执行一些滤波，比如低通滤波器，高通滤波器，和/或带通滤波器，这些滤波器可以构造为不产生相当大的相位延迟。在一些情况下，不对陀螺仪信号执行任何硬件滤波。在一些情况下，可以执行软件滤波(例如，为了实现高通、低通和/或带通滤波器)。在一些情况下，不对来自陀螺仪的模拟信号执行任何滤波，而可以在模拟信号被转换为数字信号之后执行一些滤波。即使当使用高通、低通和/或带通滤波器的时候，所通过的陀螺仪信号可以不被滤波。具有未滤波的噪声的陀螺仪信号可被用于确定液体透镜的驱动信号。液体透镜可以具有比提供陀螺仪信号的速率慢的响应时间，这可以使得液体透镜自身作为滤波器对陀螺仪信号执行操作。因为流体界面不是立即地移动到由陀螺仪信号的每个值规定的位置，所以液体透镜可以有效地平滑陀螺仪信号。令人惊讶的结果是，在一些情况下，对陀螺仪信号进行更少的滤波或者不进行滤波可以使液体透镜能够更佳地执行光学图像稳定，从而更佳地补偿照相机系统的振动或者其他动作。另一令人惊讶的结果是，在一些情况下，至少部分地基于比液体透镜的响应时间明显更快速的输入信号(例如，来自陀螺仪的输入信号)驱动液体透镜可以使液体透镜能够执行有效的光学图像稳定。

图6示出示例的照相机系统600。照相机系统600可以包括液体透镜10。照相机系统600还可以包括陀螺仪601，以及在内部具有一个或多个滤波器603的控制器206。尽管此处讨论了使用陀螺仪的各个实施方式，但是也可以使用任何其他适宜的方位或者动作传感器，比如加速度计。具有液体透镜10的照相机系统600例如可以在照相机、智能手机、车辆、器具、网络摄像头、膝上型电脑、监控器、电视、视频游戏操纵台、无人驾驶飞机或者各种其他设备中实现。在图6中，人正在手持智能手机，智能手机包括在人手中的液体透镜10。人手可能不是完美稳定的。这可能例如由于不随意肌运动和抽搐、呼吸、脉搏动血液等等而发生。运动也可能在其他应用场合中发生。例如，车辆可以使用照相机系统600作为备用照相机，或者用于对自驱动汽车系统或者AI驱动系统进行视觉输入。汽车可能在驾驶时移动，并且即使当车轮静止的时候，也可能由于引擎的振动、乘客的动作等等而产生运动。

照相机系统600的运动可能损害由照相机系统600产生的图像。例如，该运动可能使得视频中的图像晃动，和/或可能使得静止图像模糊。陀螺仪601是相对于图5讨论的示例方位传感器220。陀螺仪(或者其他方位传感器)可被用于检测液体透镜10的运动。控制器206可以接收来自陀螺仪601的信号，并且调整提供至电极的电压信号，以便至少部分地补偿该运动。据此，液体透镜10甚至在存在运动的情况下也可以稳定地保持期望聚焦。

陀螺仪601可以产生指示运动的一个或多个原始陀螺仪信号。例如，陀螺仪可以产生与角速度成正比或者表示角速度(例如关于一个轴的角速度)(或者其他类型的运动)的模拟电压信号。作为另一示例，陀螺仪可以产生对角速度编码或者表示角速度(例如关于一个轴的角速度)(或者其他类型的运动)的数字信号。在一些情况下，模-数转换器(例如，它可以是陀螺仪的一部分或者照相机系统600的任何其他适宜的部分可以将模拟陀螺仪信号(例如电压信号)转换为数字陀螺仪信号。由于各种电的、磁的、机械的噪音源和/或其他噪音源，例如，原始陀螺仪信号可以包括噪声分量，例如该噪声分量可能使得该原始陀螺仪信号不太精确地表示角速度(或者其他类型的运动)。该噪声分量可以是原始陀螺仪信号中的不表示陀螺仪601的角速度(或者其他类型的运动)的任何分量。该噪声分量可以包括大量频率分量。该噪声可以是非高斯型的。该噪声可能由热影响、集成影响、硅噪声影响等等所引起。

控制器206可以构造为至少部分地基于来自陀螺仪601的输出信号产生用于控制液体透镜的控制输出信号，以便至少部分地补偿运动的影响(例如，使得液体透镜10实现和/或保持期望的聚焦)。控制器206可以构造为对由陀螺仪产生的信号的频率分量范围作出响应。

在一些使用陀螺仪的应用中，滤波器可被用于滤除噪声。在一些方法中，系统可以尝试滤除尽可能多的噪声，以致力于改善性能。一些实施方式可以遵循以下方法：具有更少噪声的更纯净的陀螺仪信号将改善性能。涉及此处公开的某些实施方式的至少一种体会是，以有源或者无源方式对原始陀螺仪信号进行滤波(例如，在控制器206构造为作出响应的频率分量范围内)可能导致降低的性能。诚然，可能发生反直觉的结果：当控制器206接收到包括噪声的未滤波的信号的时候，可以改善液体透镜的性能。并不受限于理论，人们相信这种反直觉的结果的发生至少部分是因为一些滤波器可能导致相位延迟，而该相位延迟可能消极地影响液体透镜的操作，并且执行较少滤波或者不执行滤波可能导致较少相位延迟或者不导致相位延迟，这可以使液体透镜能够更好地补偿振动或者其他运动，即使在陀螺仪信号中存在噪声。在一些情况下，硬件滤波或者包括至少一个有源部件(比如开关或者放大器)的有源滤波器可能导致相对长的相位延迟(例如，与数字滤波或者基于软件的滤波相比)。

一个或多个滤波器603可被用于对由陀螺仪601产生的原始陀螺仪信号进行滤波。该滤波器可以以软件实现，比如使用一个或多个微控制器、数字信号处理器、现场可编程门阵列或者其他数字处理器。在一些实施方式中，该滤波器可以作为使用无源部件的无源硬件滤波器。一个或多个滤波器603可以充当带通滤波器，以使带通频率范围内的原始陀螺仪信号通过。带通滤波器可以阻挡或者衰减带通频率范围外部的原始陀螺仪信号。据此，控制器206可以基于包括带通频率范围内的陀螺仪噪声分量的带通频率范围内的原始陀螺仪信号的分量产生控制输出信号。控制器206可以使用带通频率内的基本上未滤波的陀螺仪信号，其中带通频率内的信号可以保持未为滤波(例如，除了低通滤波器、或者高通滤波器、或者产生带通频率的带通滤波器的残余效应之外)。一个或多个滤波器603可以产生小于约30度、约25度、约20度、约15度、约10度、约5度、约3度、约2度、约1度或者约0度的延迟，或者这些值之间的任何值，或者由这些值界定的任何范围。在一些情况下，由一个或多个滤波器603所引起延迟可以小于约10毫秒、小于约7毫秒、小于约5毫秒、小于约3毫秒、小于约2毫秒、小于1毫秒、小于0.5毫秒，或者这些值之间的任何值，或者由这些值中的任意值界定的任何范围。在一些实施方式中，陀螺仪信号可被用于以基本上不存在滤波相位延迟的方式驱动液体透镜。该滤波(例如带通滤波)可以对数字信号执行。在一些情况下，可能由信号的模拟-数字转换以及执行数字计算引起小延迟。在一些实施方式中，由控制器206使用的陀螺仪信号可以具有至少约2mdps每平方根Hz、约3mdps每平方根Hz、约4mdps每平方根Hz、约5mdps每平方根Hz、约6mdps每平方根Hz、约7mdps每平方根Hz、约8mdps每平方根Hz、约9mdps每平方根Hz、约10mdps每平方根Hz、约11mdps每平方根Hz、约12mdps每平方根Hz的噪声(例如，在带通频率范围中)，或者这些值之间的任何值，或者由这些值中的任意值界定的任何范围，尽管其他值也是可允许的。在本示例中，“mdps”是毫度每秒。该噪声可以是噪声功率谱密度。

在带通频率范围外，一个或多个滤波器603可被用于衰减低频分量(例如，使用高通滤波器)和/或衰减高频分量(例如，使用低通滤波器)。这可能妨碍控制器206补偿原始陀螺仪信号的低频分量和/或高频分量的尝试，这可以产生“漂移”效果，或者可以导致液体透镜不准确地操作。一个或多个滤波器603可以衰减低于截止频率的低频分量，截止频率可以是约10Hz、约7Hz、约5Hz、约3Hz、约2Hz、约1.5Hz、约1Hz、约0.75Hz、约0.5Hz、约0.25Hz、或者这些值之间的任何值，或者由这些值界定的任何范围，尽管其他值也是可以使用的。一个或多个滤波器603可以衰减高频分量(例如，使用低通滤波器)，比如超过液体透镜中的液体的谐振频率的高频分量，这可以改善系统稳定性。一个或多个滤波器603可以衰减超过截止频率的高频分量，截止频率可以是约15Hz、约20Hz、约25Hz、约30Hz、约33Hz、约35Hz、38Hz、40Hz、45Hz、约50Hz，或者这些值之间的任何值，或者由这些值中的任意值界定的任何范围，尽管也可以依据液体类型、液体透镜尺寸、液体透镜中的腔室的形状等等使用其他频率。作为另一与直觉相反的结果，使用较少的滤波器可以改善通过光学图像稳定系统(例如，使用液体透镜)实现的抑制比。抑制比(SR)可以是使用以下等式确定的：SR＝20*log(out/in)，其中“out”是在没有OIS的情况下产生的图像晃动的像素的数目，其中“in”是在具有OIS的情况下的图像晃动的像素的数目。举例来说，流体界面可以在10Hz以加/减0.6度的物理倾斜进行振荡，从而在没有OIS的情况下产生70像素的图像晃动。在具有OIS的情况下，图像晃动可以减少为2个像素。用于此示例的抑制比是30.88dB。可以为各种频率确定抑制比。例如，以上示例可以以多个频率(例如，跨越液体透镜或者照相机系统的工作范围)重复，比如2Hz，4Hz，6Hz，8Hz，10Hz，12Hz，等等。在一些实施方式中，照相机系统600可以实现以下抑制比：约-20dB，约22dB，约-24dB，约-26dB，约-28dB，约-30dB，约-32dB，约-34dB，约-36dB，或者这些值之间的任何值，或者通过这些值的任意组合界定的任何范围，尽管可以实现其他抑制比。此处列举的抑制比值可以是用于一特定频率(例如，2Hz，4Hz，6Hz，8Hz，10Hz，12Hz)。此处列举的抑制比值可以是在多个频率上(例如，在用于液体透镜和/或照相机系统的工作范围上)的平均值。

示例控制系统

图7A示出示例控制系统700的方框图。方框图包括运动源701、陀螺仪703、噪声源705、驱动器721、电极722、液体透镜中的液体723、以及控制器206(例如，它可以具有与参照图5的讨论类似的特征)。

控制系统700可被用于至少部分地基于来自陀螺仪703的输出信号控制液体透镜，以补偿运动。在控制系统700中，可以以减少的相位延迟、几乎没有的相位延迟、或者在没有相位延迟的情况下，将陀螺仪信号发送到控制器206。被发送到控制器的陀螺仪信号可以包括未滤波的噪声分量，使得至少部分地基于该未滤波的噪声分量确定用于控制液体透镜的电压信号。

运动源701可以是对液体透镜和/或照相机系统的其他部件造成影响的任何运动源。示例运动源包括：人持握包括液体透镜的照相机、风、其上安装有液体透镜的物体的运动、穿过耦合有液体透镜的材料的振动，等等。

陀螺仪703可以构造为测量由运动源701所引起的并且影响液体透镜723的运动。陀螺仪可以被刚性地安装到或者耦合至液体透镜723、液体透镜723的外壳、或者其上安装有液体透镜723的其他结构，使得影响液体透镜723(和/或照相机系统的其他部件)的运动可以通过陀螺仪703检测出。

例如，陀螺仪703可以构造为产生表示角速度(例如关于一个轴或者在一方向上的角速度)(或者其他类型的运动或者方位)的一个或多个原始陀螺仪信号。在各个实施方式中，原始陀螺仪信号可以是模拟电压信号或者数字信号。在一些实施方式中，陀螺仪可以以几千赫的速率产生和/或更新数字信号，比如约2k Hz，约5k Hz，约6k Hz，约7k Hz，约8kHz，约9k Hz，约10k Hz，约12k Hz，约15k Hz，约20k Hz，约25k Hz或者更快速，或者这些值之间的任何值，或者由这些值界定的任何范围，尽管可以使用其他值。在一些情况下，高性能(例如，更昂贵的)部件可以具有更快速的速度。

一个或多个噪声源705可以影响由陀螺仪产生的原始陀螺仪信号。原始陀螺仪信号的噪声分量可以是使得原始陀螺仪信号在表示角速度(或者其他类型的运动)时不太精确的分量。噪声源705可以包括热、电、磁、机械和/或其他噪声源。噪声源703可以来源于陀螺仪703内部或外部的源。

控制器206可以包括微处理器、数字信号处理器、现场可编程门阵列或者其他数字处理器。控制器206可以接收由陀螺仪703产生的原始陀螺仪信号。控制器206可以使用原始陀螺仪信号产生用于驱动器的一个或多个控制输出信号，以施加用于施加到液体透镜的一个或多个电压信号，从而至少部分地补偿系统经历的运动。控制器206可以以大约与陀螺仪一样快速或者至少与陀螺仪一样快速的频率操作。控制器206可以构造为以一速率接收输入(例如，从陀螺仪和/或其他源)，和/或可以构造为以一速率更新和/或改变控制输出信号，该速率可以是约2k Hz，约5k Hz，约6k Hz，约7k Hz，约8k Hz，约9k Hz，约10k Hz，约12kHz，约15k Hz，约20k Hz，约25k Hz或者更快速，或者这些值之间的任何值，或者由这些值界定的任何范围，尽管可以使用其他值。在一些情况下，高性能(例如，更昂贵的)部件可以具有更快速的速度。在一些情况下，可以使用缓存器存储陀螺仪信号或者数据，直到控制器206准备好接收该陀螺仪信号或者数据为止。

高通滤波器707和低通滤波器709可以被应用于原始陀螺仪信号。高通滤波器707和/或低通滤波器709可以通过控制器206以软件实现。在各个实施方式中，高通滤波器707或者低通滤波器709可以被首先应用。在一些情况下可以使用带通滤波器，它可以衰减超过第一阈值以及低于第二阈值的信号，并且可以使第一和第二阈值之间的信号通过。在一些实施方式中，可以仅仅应用低通滤波器，或者可以仅仅应用高通滤波器，或者可以不对陀螺仪信号执行任何滤波。

高通滤波器707可以具有第一截止频率(例如，其中实现-3dB衰减)，使得超过第一截止频率的频率分量通过，而低于第一截止频率的频率分量被衰减。低通滤波器709可以具有第二截止频率(例如，其中实现-3dB的衰减)，使得超过第二截止频率的频率分量通过，而超过第二截止频率的频率分量被衰减。第二截止频率可以是比第一截止频率高的频率。高通滤波器707和低通滤波器709可以一起起到带通滤波器的作用。高通滤波器707和/或低通滤波器709可以使用一个或多个贝塞耳滤波器、巴特沃斯滤波器、契比雪夫滤波器、高斯滤波器、椭圆滤波器、矩形波滤波器等等实现。在一些实施方式中，高通滤波器707和低通滤波器709可以实现两种不同类型的滤波器。

高通滤波器707可以接收原始陀螺仪信号，衰减低于第一截止频率的频率分量，以及产生包括超过第一截止频率的频率分量的高通陀螺仪信号，该信号包括超过第一截止频率的噪声分量。在一些实施方式中，第一截止频率可以在大约1Hz，尽管可以如此处讨论的使用各种其他值或者范围。

低通滤波器709可以接收高通陀螺仪信号，衰减超过第二截止频率的频率分量，以及产生一个或多个低通(例如相当于带通)陀螺仪信号，它可以包括在一带通范围(比如从第一截止频率到第二截止频率)内的原始陀螺仪信号的频率分量。在一些实施方式中，第二截止频率可以是稍微低于液体透镜723的谐振频率的频率。例如，如果谐振频率大约为30Hz，该截止频率可以在大约25-30Hz。作为另一示例，如果谐振频率大约为35Hz，该截止频率可以在大约30-35Hz。截止频率可以高于或者等于谐振频率。截止频率可以是谐振频率的约75％，约80％，约85％，约90％，约95％，约100％，约105％，约110％，约115％，约120％，或者约125％，或者这些值之间的任何值，或者通过这些值的任意组合界定的任何范围，尽管在一些情况下也可以使用其他值。在一些实施方式中，低通滤波器709可以在高通滤波器707之前操作。在图7A中，块707和709可以交换或者合并成单个操作。

控制器206可以至少部分地基于陀螺仪信号(例如，低通/带通陀螺仪信号)确定控制信号。在一些情况下，控制器206可以至少在一频率范围中(例如，在带通频率中)基于未滤波的原始陀螺仪信号确定控制信号。在一些情况下，控制器206可以至少部分地基于陀螺仪数据确定倾斜量(例如，目标光学倾斜量和/或物理倾斜量)和/或倾斜方向。倾斜量和/或方向可被用于确定用于驱动液体透镜的控制信号以实现倾斜，这可以至少部分地补偿通过陀螺仪703测量的运动。控制器206也可以使用其他输入确定控制输出信号，比如目标光功率，目标焦距，目标焦点方向等等。控制器206可以基于一个或多个输入(例如包括陀螺仪信号)，使用一个或多个查找表确定控制信号。在一些实施方式中，控制器206可以使用公式、算法、等式或者其他适用技术，基于一个或多个输入(例如包括陀螺仪信号)确定控制信号。在一些实施方式中，控制器206可以使用前馈控制系统，比如基于陀螺仪信号。在一些实施方式中，控制器可以额外或替代前馈系统，实现反馈系统。例如，陀螺仪信号可被用于确定目标流体界面位置(例如，作为前馈控制分量)，并且系统可以监控流体界面位置，并且调整控制信号以便朝向该目标位置移动该流体界面(例如，作为反馈控制分量)。控制器206可以产生待提供至驱动器721的一个或多个控制输出信号，以使得驱动器721将一个或多个电压信号施加到液体透镜中的电极722，这可以影响液体透镜中的液体723的位置。

在一些实施方式中，液体透镜可以具有比控制器206输出例如，更新)控制信号的速率低的响应速率。例如，液体透镜中的液体723可以具有比控制器的频率慢的表面波响应。表面波响应可以表示界面间表面张力刚度和响应时间。例如，表面波响应速率可以是约250Hz，约275Hz，约300Hz，约325Hz，约350Hz，约380Hz，约400Hz，约425Hz，约450Hz，约475Hz，约500Hz，或者这些值之间的任何值，或者由这些值中的任意值界定的任何范围，尽管也可以例如依据液体透镜尺寸、使用的流体液体、及液体透镜的其他参数应用其他频率。表面波响应速率可以取决于流体之间的表面张力。控制器206可以以以下频率更新控制输出信号(和/或陀螺仪可以以以下频率更新陀螺仪信号)：比液体透镜中的液体723的表面波响应速率快的频率，或者比表面波响应速率约更快2倍，或者约更快5倍，或者约更快10倍，或者约更快15倍，或者约更快20倍，或者约更快25倍，或者约更快30倍，或者约更快35倍，或者约更快40倍，或者约更快45倍，或者约更快50倍，或者约更快60倍，或者约更快70倍，或者约更快80倍，或者约更快90倍，或者约更快100倍，或者这些值之间的任何值，或者由这些值中的任意值界定的任何范围，尽管其他实施方式也是可允许的。

液体透镜中的液体723可以具有一响应频率(例如，谐振频率和/或自然频率)，比如约15Hz，约20Hz，约25Hz，约30Hz，约35Hz，约40Hz，约45Hz，约50Hz，约55Hz，约60Hz，或者这些值之间的任何值，或者通过这些值的任意组合界定的任何范围，尽管可以例如依据液体透镜尺寸、使用的流体、及其他液体透镜参数而使用其他值。谐振频率可以取决于流体之间的界面的表面张力以及液体透镜空腔的几何形状。控制器206可以以以下频率更新控制输出信号(和/或陀螺仪可以以以下频率更新陀螺仪信号)：比液体透镜的响应频率快的频率，或者比该响应频率约更快5倍，或者约更快10倍，或者约更快15倍，或者约更快20倍，或者约更快25倍，或者约更快30倍，或者约更快35倍，或者约更快40倍，或者约更快45倍，或者约更快50倍，或者约更快60倍，或者约更快70倍，或者约更快80倍，或者约更快90倍，或者约更快100倍，或者约更快125倍，或者约更快150倍，或者约更快175倍，或者约更快200倍，或者约更快250倍，或者约更快300倍，或者约更快350倍，或者约更快400倍，或者约更快450倍，或者约更快500倍，或者约更快550倍，或者约更快600倍，或者约更快650倍，或者约更快700倍，或者约更快750倍，或者约更快800倍，或者约更快850倍，或者约更快900倍，或者约更快950倍，或者约更快1000倍，或者这些值之间的任何值，或者由这些值中的任意值界定的任何范围，尽管其他实施方式也是可允许的。因为液体透镜响应速率比陀螺仪数据速率慢，和/或比控制信号速率或者驱动器信号速率慢，所以液体透镜可以作为滤波器工作，这可以有效地平滑陀螺仪噪声。尽管此处公开的各个实施方式是关于使用液体透镜的液体透镜和照相机系统，但是也可以使用各种其他类型的可变焦距透镜，或者其他可变的光学元件。例如，可以至少部分地基于陀螺仪信号使用致动器(例如，音圈电机或者其他适宜的设备)移动固态透镜，或者在容器中改变流体的体积，或者改变材料的折射率，以实现光学图像稳定(OIS)系统。由于比陀螺仪慢和/或比控制器慢的响应速率，这些系统也可以有效地对快速的陀螺仪信号进行滤波。

图7B示出另一示例控制系统750的方框图。控制系统750可以包括可以与系统700(或者此处公开的任何其他系统)的特征相同或者类似的特征。方框图包括运动源701、陀螺仪703、噪声源705、驱动器721、电极722、液体透镜中的液体723、以及控制器206(比如相对于图5的描述的)。如此处讨论的，可以使用各种控制方法，比如使用一个或多个查找表确定控制信号。

系统750可以包括带通滤波器751。示例控制系统750的部件可以类似于先前相对于图7A的示例控制系统700描述的部件操作。例如，带通滤波器751可以类似于相对于图7A的示例控制系统700讨论的高通滤波器707和低通滤波器709的组合操作。在一些实施方式中，带通滤波器751可以以硬件或者软件实现。带通滤波器751、高通滤波器707和/或低通滤波器709可以作为无源滤波器或者有源滤波器实现。无源滤波器可以省略有源部件，比如开关和放大器，并且这可以帮助减少或者防止滤波后的陀螺仪信号中的相位延迟。带通滤波器751可以构造为从陀螺仪703接收原始陀螺仪信号，该原始陀螺仪信号包括任何噪声分量。带通滤波器751可以构造为衰减低于第一截止阈值的原始陀螺仪信号的分量，衰减超过第二截止阈值的原始陀螺仪信号的分量，并且使得在带通范围内的原始陀螺仪信号的分量(包括噪声分量)通过。如此处讨论的，带通滤波器751可以在不产生相位延迟或者仅具有非常小的相位延迟的情况下处理陀螺仪信号。带通滤波器751可以产生一个或多个带通陀螺仪信号作为输出。在一些实施方式中，高通滤波器707和/或低通滤波器709可以使用硬件实现，类似于带通滤波器751的讨论。在一些情况下，带通滤波器751可以数字地实现，使用软件实现，使用控制器206实现等等。

控制器206可以至少部分地基于陀螺仪信号确定控制信号，类似于此处公开的其他实施方式。例如，带通陀螺仪信号可被用于一个或多个查找表，控制逻辑，算法等等。可以使用由块713产生的其他控制信号。控制器206可以产生一个或多个控制输出信号。

图7C示出另一示例控制系统775的方框图。控制系统775可以具有与结合系统700和/或750、或者此处公开的其他实施方式公开的特征相同或者相似的特征。在一些实施方式中，控制器206可以以大约与陀螺仪703一样快速或者至少与陀螺仪703一样快速的频率操作。在一些实施方式中，原始陀螺仪信号可以是以以下速率更新的数字信号：约2k Hz，约5k Hz，约7k Hz，约8k Hz，约10k Hz，约15k Hz，约20k Hz，约25k Hz，或者更快速，或者这些值之间的任何值，或者由这些值中的任意值界定的任何范围，尽管也可以使用其他值。控制器206可以构造为以一速率接收输入(例如，从陀螺仪和/或其他源)，和/或可以构造为以一速率更新和/或改变控制输出信号，该速率可以是约2k Hz，约5k Hz，约6k Hz，约7k Hz，约8k Hz，约9k Hz，约10k Hz，约12k Hz，约15k Hz，约20k Hz，约25k Hz或者更快速，或者这些值之间的任何值，或者由这些值界定的任何范围，尽管可以使用其他值。在一些实施方式中，陀螺仪信号或者数据可以被提供至缓存器753。缓存器753可以作为平均值累加缓存器操作，用于确定累加的陀螺仪信号或者数据的平均值缓存器753能随后例如以比陀螺仪703的速率低的频率，将累加的陀螺仪信号或者数据的平均值提供到控制器206。当驱动器接收该更新时，驱动器可以将电压信号施加到液体透镜的电极以对液体透镜的液体723施加电场力，以便在存在运动的情况下实现或者保持期望聚焦。在一些实施方式中，驱动器721的速度可以与控制器206一样快速或者大约一样快速(例如，在k Hz范围内或者更快速)。在一些情况下，缓存器753可以存储或者累加原始的、未滤波的陀螺仪信号或者数据。在一些情况下，可以在缓存器753之前(例如使用无源滤波，如此处讨论的)执行滤波(例如，高通滤波，低通滤波和/或带通滤波)，并且缓存器753可以存储和/或累加已经处理(例如滤波)的陀螺仪信号或者数据。在一些情况下，累加的陀螺仪信号或者数据可以被提供至(例如，使用数字控制器206实现的)高通滤波器、低通滤波器和/或带通滤波器。在一些情况下，缓存器753可以数字地实现，例如作为控制器206的一部分。在一些实施方式中，陀螺仪数据和结果得到的控制信号和电压可以以它们能够被接收的速度馈送至控制器206、驱动器721、和/或液体透镜10。一个或多个缓存器可以被实现用于保持数据、信号、电压等等，直到已经准备好接收它们为止。例如，在一些情况下，缓存器753可以对从控制器206发送到驱动器721的信号进行缓存。

在一些实施方式中，用于以减少的相位延迟提供陀螺仪信号的液体透镜系统包括包含腔室的液体透镜，包含在腔室中的第一流体，包含在腔室中的第二流体，其中第一流体和第二流体基本上是不互溶的以形成第一流体和第二流体之间的流体界面，与第一和第二流体绝缘的一个或多个绝缘电极以及与第一流体电通信的一个或多个电极，其中该液体透镜构造为使得流体界面的位置至少部分地基于在多个绝缘电极和与第一流体电通信的一个或多个电极之间施加的电压。在一些实施方式中，该系统包括构造为产生原始陀螺仪信号以表示陀螺仪的运动的陀螺仪，以及可操作用于接收所述原始陀螺仪信号、对所述原始陀螺仪信号进行滤波以产生具有与原始陀螺仪信号基本上相同相位的滤波后的陀螺仪信号、并且至少部分地基于该滤波后的陀螺仪信号产生控制输出信号的数字控制器，其中该电压是至少部分地基于控制输出信号确定的。在一些实施方式中，所述数字控制器被构造为使用带通滤波器对所述原始陀螺仪信号滤波，所述带通滤波器构造为衰减带通频率范围之外的信号，并且使带通频率范围内的频率通过。额外地、或者替代地，所述原始陀螺仪信号包括噪声，所述滤波后的陀螺仪信号包括在带通频率范围内的噪声分量。额外地、或者替代地，所述数字控制器构造为使用至少第一滤波器类型的无源低通滤波器以及第二滤波器类型的无源高通滤波器对原始陀螺仪信号滤波，所述第二滤波器类型不同于所述第一滤波器类型。额外地、或者替代地，所述数字控制器构造为使用至少一个无源低通滤波器以及无源高通滤波器对所述原始陀螺仪信号滤波，所述至少一个无源低通滤波器构造为衰减超过第一截止频率的频率，并且使低于第一截止频率的频率通过，其中所述液体透镜的共振频率高于所述第一截止频率，所述无源高通滤波器构造为衰减低于第二截止频率的频率，其中所述第二截止频率低于所述第一截止频率。额外地、或者替代地，所述数字控制器构造为使用前馈控制系统产生所述控制输出信号。额外地、或者替代地，所述陀螺仪构造为以第一频率更新所述原始陀螺仪信号，以及所述数字控制器构造为接收原始陀螺仪信号并且以第二频率产生所述控制输出信号，所述第二频率比所述液体透镜的表面波响应频率快。额外地、或者替代地，所述第一频率是至少约5kHz，所述第二频率是至少与所述第一频率一样快。

在一些实施方式中，一种用于液体透镜系统的控制系统包括陀螺仪，构造为产生包括噪声的原始陀螺仪信号。一种数字控制器可以被可操作用于接收所述包括噪声的原始陀螺仪信号，对所述原始陀螺仪信号进行滤波以产生包括至少一些噪声的滤波后的陀螺仪信号，并且至少部分地基于所述包括至少一些噪声的滤波后的陀螺仪信号产生控制输出信号。驱动器可以构造为接收所述控制输出信号，并且将电压信号施加到液体透镜中的一个或多个电极。在一些实施方式中，所述液体透镜包括腔室、包含在腔室中的第一流体以及包含在腔室中的第二流体，其中所述第一流体和所述第二流体基本上是不互溶的以形成所述第一流体和所述第二流体之间的流体界面，其中所述液体透镜被构造为使得所述流体界面的位置至少部分地基于施加到所述液体透镜的电压信号。

在一些实施方式中，一种用于补偿液体透镜中的运动的控制方法包括从陀螺仪产生原始陀螺仪信号，所述原始陀螺仪信号包括不表示所述陀螺仪的运动的噪声，将所述原始陀螺仪信号从所述陀螺仪发送到数字控制器，对所述原始陀螺仪信号滤波以产生包括至少一些噪声的滤波后的陀螺仪信号，其中所述滤波后的陀螺仪信号具有与所述原始陀螺仪信号基本上相同的相位，以及至少部分地基于所述滤波后的陀螺仪信号产生控制输出信号，以及至少部分地基于所述控制输出信号将电压信号驱动到液体透镜中的一个或多个电极。在一些实施方式中，所述液体透镜包括腔室、包含在腔室中的第一流体以及包含在腔室中的第二流体，其中所述第一流体和所述第二流体是基本上不互溶的以形成所述第一流体和所述第二流体之间的流体界面。在一些实施方式中，所述控制方法包括响应于施加到所述一个或多个电极的所述电压信号而改变或者保持所述流体界面的位置。

额外细节

在上面提供的公开中，结合具体的示例性实施方式描述了用于控制透镜的装置、系统和方法。然而，应理解的是所述实施方式的原理和优点可被用于任何其他适用的系统、装置或者方法。尽管一些公开的实施方式可能是参考模拟、数字或者混合电路描述的，但是在不同的实施方式中，此处讨论的原理和优点可以作为模拟、数字或者混合电路为不同的部分实现。在一些图中，示出四个电极(例如，绝缘电极)。此处讨论的原理和优点可以被应用于具有超过四个电极或者少于四个电极的实施方式。

此处所述的原理和优点可以在各种装置中实现。此类装置的示例可以包括但是不局限于家用电子产品、部分消费者电子产品、电子测试设备等等。此处所述的原理和优点涉及透镜。具有透镜的示例产品可以包括移动电话(例如，智能电话)、保健监视设备、诸如汽车电子设备系统之类的车辆电子设备系统、网络摄像机、电视机、计算机监视器、计算机、手持式计算机、平板计算机、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、冰箱、DVD播放器、CD播放器、数字录像机(DVR)、摄录一体机、照相机、数码照相机、复印机、传真机、扫描仪、多功能***设备、手表、时钟等等。此外、装置可以包括半成品。

在一些实施方式中，此处所述的方法、技术、微处理器和/或控制器是通过一个或多个专用计算设备实现的。所述专用计算设备可以被硬布线以执行所述技术，或者可以包括诸如一个或多个专用集成电路(ASIC)或者现场可编程门阵列(FPGA)之类的的被不断编程以执行所述技术的数字电子设备，或者可以包括被编程以便依据固件、存储器、其他存储介质或者组合中的程序指令执行所述技术的一个或多个通用硬件处理器。所述指令可以驻留在RAM存储器、闪速存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、光盘或者任何其他形式的非暂时性计算机可读存储介质中。这样的专用计算设备还可以组合定制编程用于实现所述技术的的定制的硬布线逻辑、ASIC或者FPGA。所述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、联网设备或者包括硬布线和/或程序逻辑以实现所述技术的任何其他设备或者设备组合。

此处所述的处理器和/或控制器可以通过操作系统软件协调，比如iOS、Android、Chrome OS、Windows XP、Windows Vista、Windows 7、Windows 8、Windows Server、WindowsCE、Unix、Linux、Sun OS、Solaris、iOS、Blackberry OS、Vx Works、或者其他可兼容操作系统。在其他实施方式中，所述计算设备可以通过专有操作系统控制。用于执行的传统的操作系统控制和计划的计算机处理特别是进行存储器管理，提供文件系统、联网、I/O服务，并且提供用户界面功能性，比如图形用户界面(“GUI”)。

此处所述的处理器和/或控制器可以使用令微处理器和/或控制器成为专用机器的定制的硬布线逻辑、一个或多个ASIC或者FPGA、固件和/或程序逻辑实现所述技术。根据一种实施方式，此处公开的部分技术是通过处理器(例如微处理器)和/或其他控制器元件响应于包含在存储器中的一个或多个顺序指令执行的。此类指令可以从其它存储介质(比如存储设备)读取到存储器中。执行包含在存储器中的指令序列令处理器或者控制器执行此处所述的处理步骤。在替代的实施方式中，可以使用硬布线电路代替软件指令或者与软件指令结合。

结合此处公开的实施方式描述的各种例证性的逻辑块和模块可以通过被设计为执行此处所述的功能的机器实现或者执行，比如处理器设备，数字信号处理器(DSP)，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件，分立的门或者晶体管逻辑，分立的硬件部件，或其任何组合。处理器设备可以是微处理器，但是在替代方案中，处理器设备可以是控制器、微控制器或者状态机，它们的组合，等等。处理器设备可以包括构造为处理计算机可执行指令的电路。在另一实施方式中，处理器设备包括执行逻辑操作的FPGA或者其他可编程器件，而无需处理计算机可执行指令。处理器设备也可以作为计算设备的组合实现，例如DSP和微处理器的组合，多个微处理器，一个或多个微处理器结合DSP芯，或者任何其他此类构造。尽管此处主要相对于数字技术进行描述，但是处理器设备也可以主要包括模拟部件。例如，此处所述的一些或者所有实施技术可以在模拟电路或者模拟与数字混合电路中实现。

除非上下文清楚要求，否则在整个说明和权利要求书中，词语“包括”、“包含”等等是以包容性意义解释的，而与排它性或者穷举性的意义相反；即，是以“包括，但不限于”的意义解释的。此处通常使用的词语“耦合”或者“连接”涉及可以直接连接、或者可以通过一个或多个中间元件连接的两个或更多元件。额外地，词语“其中”、“以上”、“以下”和类似含义的词语在本申请中使用时应当指的是整个的本申请，而不是指本申请的任何特定部分。当上下文允许时，详细说明中的使用单数或复数的词语也可以分别包括复数或者单数。关于两个或更多项的列表中的词语“或”意图是涵盖所述词语的所有以下解释：所述列表中的所述项中的任意项，所述列表中的所有的所述项，以及所述列表中的所述项的任意组合。此处提供的全部数值意图是包括类似值(例如，在测量误差的范围内)。

尽管本公开包含某些实施方式和示例，然而本领域技术人员可理解的是所述范围可以超过该具体公开的实施方式而延伸至其它替代实施方式和/或用途以及其显而易见的变型例和等效例。另外，尽管已经详细示出和描述了实施方式的几种变型，但是本领域中的普通技术人员基于本公开将容易获知其他变型例。还应想到的是，可以作出实施方式的特定特征和方面的不同组合或者子组合，而仍然属于本公开的范围。应当被理解的是，公开的实施方式的各种特征和方面可以彼此组合或者替代，以便形成实施方式的变化型式。此处公开的任何方法无需按照所描述的顺序执行。因此，意图是该范围不应该受到上文所述的特定实施方式局限。

除非是特别指出或者在使用的上下文内理解得出，否则条件性语言，比如其中的“能够”、“可以”、“可能”、“可”，通常意图表达某些实施方式包括、而其他实施方式不包括某些特征、元件和/或步骤。因此，此类条件性语言通常都不意图暗示特征、元件和/或步骤以任何方式被一个或多个实施方式所需要，或者一个或多个实施方式一定包括用于在有或者没有用户输入或者提示的情况下判断在任何特定的实施方式中包括或者执行这些特征、元件和/或步骤的逻辑。此处使用的任何标题仅仅是用于方便读者，而不是意味着限制范围。

此外，尽管此处所述的设备、系统和方法可容许各种变型例和代替方式，但是已经在附图中示出并且在此处详细描述了其具体示例。然而应当理解的是，本发明并不是局限于公开的特定形式或者方法，而是相反地，本发明应涵盖属于描述的各种实施方式的精神和范围的所有变型例、等效例以及替代方案。此外，此处结合实施方式或者实施例公开的任何特定的特征、方面、方法、性质、特性、质量、属性、元件等等可被用于此处阐述的所有其他的实施方式或者实施例。此处公开的任何方法无需按照所描述的顺序执行。此处公开的方法可以包括由实践者作出的某些行为；然而，该方法也可以包括明确地或者含蓄地作出的这些动作的任何第三方指令。

此处公开的范围也包含子范围的任何以及所有重叠及其组合。诸如“高达”、“至少”、“大于”、“小于”、“之间”等等语言包括所叙述的数值。前置有诸如“约”或者“大约”之类的术语的数值包括所叙述的数值，并且应当基于环境解释(例如，在这种情况下尽可能精确而合理地解释，例如±1％,±3％,±5％,±10％,±15％等等)。例如，“约3.5mm”包括“3.5mm”。此处的数值和/或值的叙述应当被理解为公开了该值或者数值、以及“约”或者“大约”这些值或者数值两者，即使在没有叙述“约”或者“大约”的情况下。例如，叙述“3.5mm”包括“约3.5mm”。前置有诸如“基本上”之类的术语的短语包括所叙述的短语，并且应当基于环境解释(在这种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，否则所有测量是在包括大气温度和压力的标准条件下测量的。