CN104169793B - 闪光装置、控制其关联的光的方向的方法和图像捕捉装置 - Google Patents

闪光装置、控制其关联的光的方向的方法和图像捕捉装置 Download PDF

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Abstract

一种闪光装置，该闪光装置包括被构造为发射光的发光元件以及光控制元件。该光控制元件包括光接收表面和光出射表面，该光出射表面与相邻的光控制元件的光出射表面不平行。光控制元件能分别调整，以改变在光接收表面处接收光的量和从光出射表面出射的光的量之间的差异，使得离开各个不平行的光出射表面的光的量改变，以控制由闪光装置发射的光的方向。

Description

闪光装置、控制其关联的光的方向的方法和图像捕捉装置
技术领域
本公开的技术总体涉及图像捕捉装置，并且具体地，涉及闪光装置以及控制与该闪光装置关联的光的方向和/或强度的方法。
背景技术
在摄影术中，闪光装置用于没有足够的光可用于图像捕捉设备来获取主体的满意的图像的情况。闪光装置提供附加的光。然而，直接指向主体并具有不受控制的强度的闪光经常引起如下情况，其中，对于图像捕捉设备获取主体的满意图像来言，光过于刺眼。
通常，设计来解决这个问题的闪光装置被构造为机械地倾斜或移动以调整闪光装置，使得来自闪光装置的闪光可被指向从除了要拍摄主体之外的表面或物体弹回(bounceoff)。闪光以间接或散射的方式照亮主体。然而，这些常规闪光装置具有缺点，所述缺点包括：通常要求用户手动地倾斜或移动闪光装置，使得该处理不方便且不精确的。此外这些常规装置和方法通常不提供对闪光的强度的控制。
发明内容
本公开提供了闪光装置和不涉及机械移动控制与闪光装置关联的光的方向的方法。提供闪光装置和不涉及机械移动控制与闪光装置关联的光的方向的方法，在其它潜在益处之中，有助于向诸如照相机或者移动电话这样的图像捕捉设备提供智能地控制来自闪光装置的光的方向和/或强度的能力，而没有或最小化用户参与。
电子装置(具体地，诸如照相机、移动电话、移动导航系统、游戏装置、媒体播放器等这样消费产品)可以从这些改进的闪光装置和方法受益，以与更复杂和高级的应用组合地使用。
根据本发明的一个方面，一种图像捕捉设备包括光度逻辑部和闪光装置，该光度逻辑部被构造为测量入射在所述图像捕捉设备的视野中的物体上的光。所述闪光装置包括被构造为发射光的发光元件以及光控制元件。所述光控制元件包括光接收表面和光出射表面，该光出射表面与所述闪光装置的相邻的光控制元件的光出射表面不平行。所述光控制元件能分别调整，以改变在所述光接收表面处接收的光的量与从所述光出射表面出射的光的量之间的差异。图像捕捉还包括闪光控制逻辑部，该闪光控制逻辑部操作地连接到所述光度逻辑部和所述闪光装置，并且被构造为，基于所测量的入射在所述图像捕捉设备的所述视野中的物体上的光，来控制所述光控制元件以改变在所述光接收表面处接收的光的量与从所述不平行的光出射表面出射的光的量之间的差异。所述闪光控制逻辑部被构造为，分别针对所述光控制元件改变在所述光接收表面处接收的光的量与从所述光出射表面出射的光的量之间的差异，以控制由所述闪光装置发射的光的方向。
在一个实施方式中，所述光控制元件包括三个光控制元件，其中所述三个光控制元件的各个光出射表面每个都与所述三个光控制元件的每个其它光控制元件的光出射表面不平行。
在另一个实施方式中，所述光控制元件包括四个光控制元件，其中所述四个光控制元件的所述光出射表面与所述四个光控制元件的每个其它光控制元件的所述光出射表面中的至少一个不平行。
在又一个实施方式中，所述闪光控制逻辑部被构造为控制所述光控制元件，以便所述光控制元件能交换地透射、吸收或者反射由所述发光元件发射的光中的至少一部分。
在一个实施方式中，所述图像捕捉设备包括成像元件，该成像元件具有光轴，并且所述光控制元件包括至少一个光控制元件，所述至少一个光控制元件包括光出射表面，所述光出射表面具有与成像元件的光轴不平行的法线。
在另一个实施方式中，所述图像捕捉设备包括成像元件，该成像元件具有光轴，并且所述光控制元件包括至少一个光控制元件，所述至少一个光控制元件包括光出射表面，所述光出射表面具有与成像元件的光轴基本正交的法线。
在又一个实施方式中，所述图像捕捉设备包括成像元件，该成像元件具有光轴，并且所述光控制元件包括至少一个光控制元件，所述至少一个光控制元件包括光出射表面，所述光出射表面相对于所述成像元件的光轴设置，使得由所述发光元件发射的光当中的至少一些光在所述图像捕捉设备的视野的外部的方向上基本离开所述闪光装置。
在一个实施方式中，所述光控制元件包括智能玻璃，所述智能玻璃被构造为响应于激励改变所述光控制元件的光传输特性。
在本发明的另一方面中，一种控制与闪光装置关联的光的方向的方法包括如下步骤：作为接收的信号的结果发射光；控制非机械光控制元件，以可变地使所发射的光当中的至少一些光重定向；以及至少部分地借助于所述非机械光控制元件，可变地透射、吸收或者反射所发生的光当中的一部分光，使得在第一设置中该部分光在第一方向上离开所述闪光装置，并且在第二设置中该部分光在正交于所述第一方向的第二方向上离开所述闪光装置。
在一个实施方式中，所述方法包括如下步骤：测量入射在所述图像捕捉设备的视野中的物体上的光，并且对所述非机械光控制元件的所述控制基于所述光测量。
在另一个实施方式中，对所述非机械光控制元件的所述控制包括控制所述非机械光控制元件，使得所发射的光的多部分在除了平行于与所述闪光装置关联的图像捕捉设备的光轴的方向之外的多个方向上离开所述闪光装置。
在又一个实施方式中，对所述非机械光控制元件的所述控制包括控制所述非机械光控制元件，使得所发射的光的所述部分基本上在与所述闪光装置关联的图像捕捉设备的视野外部的方向上离开所述闪光装置。
在本发明的又一个方面中，闪光装置包括被构造成发射光的发光元件以及光控制元件。所述光控制元件包括光接收表面和光出射表面，该光出射表面与所述闪光装置的至少一个其它光控制元件的光出射表面不平行。所述光控制元件能分别调整，以改变在所述光接收表面处接收光的量和从所述光出射表面出射的光的量之间的差异，使得离开各个不平行的光出射表面的光的量改变，以控制由所述闪光装置发射的光的方向。
在一个实施方式中，所述光控制元件包括三个光控制元件，其中所述三个光控制元件的各个光出射表面每个都与所述三个光控制元件的每个其它光控制元件的光出射表面不平行。
在另一个实施方式中，所述光控制元件包括四个光控制元件，其中所述四个光控制元件的所述光出射表面与所述四个光控制元件的每个其它光控制元件的所述光出射表面中的至少一个不平行。
在又一个实施方式中，所述光控制元件可被构造为，可互换地透射或者反射由所述发光元件发射的光中的至少一部分。
在一个实施方式中，所述光控制元件包括至少一个光控制元件，所述至少一个光控制元件包括光出射表面，所述光出射表面具有与成像元件的光轴不平行的法线，所述成像元件与图像捕捉设备关联，所述图像捕捉设备与所述闪光装置结合地工作。
在另一个实施方式中，所述光控制元件包括至少一个光控制元件，所述至少一个光控制元件包括光出射表面，所述光出射表面具有与成像元件的光轴基本正交的法线，所述成像元件与图像捕捉设备关联，所述图像捕捉设备与所述闪光装置结合地工作。
在又一个实施方式中，所述光控制元件包括至少一个光控制元件，所述至少一个光控制元件包括光出射表面，所述光出射表面相对于与所述闪光装置结合地工作的图像捕捉设备的成像元件的光轴设置，使得由所述发光元件发射的光当中的至少一些光在与所述闪光装置结合地工作的所述图像捕捉设备的视野的外部的方向上基本离开所述闪光装置。
在一个实施方式中，所述光控制元件包括智能玻璃，所述智能玻璃被构造为响应于激励改变所述光控制元件的光传输特性。
参考以下描述和附图，这些以及另外的特征将清晰可见。在说明书和附图中，已经详细地公开本发明的具体实施方式，以代表可以采用本发明的原理的一些方式，但是应当理解的是，本发明的范围并不因此受限。而是，本发明包括落入所附权利要求的范围内的所有改变、修改以及等同物。
针对一个实施方式描述和/或例示的特征可以以与一个或更多个其它实施方式和/或组合或代替其它实施方式的特征的相同或类似方式来使用。
附图说明
图1A和1B例示示例性移动电话的前视图和后视图。
图2例示图像捕捉设备。
图3例示闪光装置，该闪光装置可以与图1的移动电话或者图2的图像捕捉设备结合地使用。
图4A-4C例示包括发光元件和光控制元件的闪光装置的示意图。
图5A例示具有基于三角形的锥形形状的示例性闪光装置。
图5B例示包括四个光控制元件320a-d的示例性闪光装置。
图5C例示具有基于方形的锥形形状的示例性闪光装置。
图5D例示具有三棱柱形状的示例性闪光装置。
图5E例示具有六棱柱形状的示例性闪光装置。
图5F例示包括两个光控制元件的示例性闪光装置。
图6例示示例性图像捕捉设备的简化框图。
图7例示示例性移动电话的详细框图。
图8例示用于示出控制与闪光装置关联的光的方向和/或强度的示例性方法的逻辑流的流程图。
图9例示用于示出控制与闪光装置关联的光的方向和/或强度的示例性方法的逻辑流的流程图。
具体实施方式
现在将参考附图来描述实施方式，其中，在整个描述中相同的标号用于指代相同的元件。应该理解的是，附图不是必需按比例的。
在本公开中，主要在移动电话的环境下描述实施方式。然而，应当明白的是，移动电话的示例性环境不仅仅是所公开的系统和方法的多方面可以使用的操作环境。因此，在本公开中描述的技术可以应用于任何类型的适宜的电子装置，其示例包括：移动电话、媒体播放器、游戏装置、计算机、电视、视频监视器、多媒体播放器、DVD播放器、蓝光播放器、寻呼机、通信器、电子管理器、个人数字助理(PDA)、智能电话、便携式通信设备等等。
图1A和1B例示示例性移动电话100的前视图和后视图。电话100包括具有光轴α的成像元件102。电话100还包括闪光装置103，至少当电话100用作图像捕捉装置时，闪光装置103与成像元件102结合地工作。如下面更详细地表述，闪光装置103能够至少在如下方向上选择地发射闪光，即，基本平行于光轴α的z方向、基本正交于光轴α的y方向、基本正交于光轴α的x方向、及其组合。因此，例如，在要求闪光直接指向在成像元件102的视野中主体的情况下，闪光装置103在基本平行于光轴α的z方向上发射闪光。然而，在需要闪光，但期望闪光不直接指向成像元件102的视野中的主体的情况下，闪光装置103在正交于光轴α的y方向上或者在也基本正交于光轴α的x方向上发射闪光，使得闪光可以反射离开电话100周围的空间中的表面以及在成像元件102的视野中的主体，但闪光不直接指向主体。闪光装置103完成该操作，而没有与闪光方向的选择关联的机械移动。
电话100被例示为具有“砖”或“块”形状因素的壳体，但是应该领会的是，可以利用其它壳体类型，例如“翻开”形状因素(例如，“哈壳”壳体)或滑动型形状因素(例如，“滑动”壳体)。
电话100包括图形用户界面(GUI)110。GUI 110向用户显示信息，例如操作状态、时间、电话号码、联系人信息、各种菜单等等，这使得用户能够利用电话100的各种特性。GUI110也可以用于视觉地显示由电话100接收到的内容或者从电话100的存储器取出的内容。GUI 110可以用于向用户展现图像、视频和其它图形，诸如通过成像元件102获取的相片、图片或影片，移动电视内容，以及与游戏关联的视频。
电话100进一步包括提供为用于各种用户输入操作的小键盘120。虽然，在小键盘120中例示了三个按键，但是小键盘120可以包括多于或少于三个的按键。例如，小键盘120可以包括用于允许输入字母数字信息的字母数字按键，字母数字信息诸如为，电话号码、电话列表、联系人信息、备忘、文本等等。另外，小键盘120可以包括特殊功能按键，诸如用于发起或应答呼叫的“呼叫发送”按键以及用于结束或“挂断”呼叫的“呼叫结束”按键。特殊功能按键例如还可以包括菜单导航按键，例如以便于通过在GUI 110上显示的菜单来导航。例如，可以具有定点装置或导航按键以接受来自用户的方向输入，或者可以具有选择按键以接受用户选择。与电话100关联的其它按键(未示出)可以包括：音量按键、静音按键、开/关电源按键、网络浏览器启动按键等等。在一些实施方式中，GUI 110可以在如下意义上合并小键盘120，即小键盘120中的任何按键可以是用户可以通过与GUI 110交互而被按压的虚拟按键。此外，GUI 110和小键盘120可以彼此结合地使用，以实现软按键功能。
图2例示图像捕捉设备200。类似于上述的电话100，图像捕捉设备200包括具有光轴β的成像元件202。图像捕捉设备200还包括与成像元件202结合地工作的闪光装置203。图像捕捉设备200的用户可以希望捕捉在图像捕捉设备200的视野中在主体。在一个实施方式中，用户或图像捕捉设备200做出如下确定，即为了获得的主体的满意图像需要附加光，因此在捕捉图像时应当使用闪光装置203。用户或图像捕捉设备200还做出如下确定，即直接指向主体的闪光将导致不太满意的捕捉图像。光从主体或图像捕捉设备200周围的表面(例如，墙壁、天花板、家具等等)反射或弹回，但在图像捕捉设备200的视野的外部将产生更满意的图像。闪光装置203能够在基本平行于光轴α的z方向上发射闪光。而且，如下面更详细地描述，闪光装置203能够在如下方向上发射闪光：基本正交于光轴β的y方向和基本正交于光轴β的x方向(例如，闪光装置203具有光出射表面，该光出射表面具有与成像元件202的光轴β不平行并且在一些实施方式中与成像元件202的光轴β正交的法线)。因此，在上述情况下，闪光装置203可以在y方向或x方向上发射闪光，使得闪光从天花板、墙壁、物体或表面弹回，并且不直接指向主体。闪光装置203在没有与闪光方向的选择关联的机械移动的情况下完成该操作。
图3例示闪光装置303，闪光装置303是上述闪光装置103和203的示例性实施方式。闪光装置303包括发射光的发光元件310。例如，发光元件可以是发光二极管(LED)、氙气灯等等。闪光装置303还包括光控制元件320a-c。光控制元件320a-c中的每个能分别调整，以改变由光控制元件从发光元件310接收到的光的量与离开光控制元件的光的量之间的差异。通过分别控制如下各项来控制由闪光装置303发射的光的总体方向：哪个光控制元件透射光以通过该光控制元件使光离开闪光装置303，以及哪个光控制元件反射或吸收光以通过该光控制元件使光不离开闪光装置303。
图4A-4C例示包括发光元件310和光控制元件320的闪光装置303的示意图。为了说明的目的，仅例示一个光控制元件320。包括例示的光控制元件320的每个光控制元件都包括光接收表面322和光出射表面324。如上面简述和下面更详述的，光接收元件320的光出射表面324与闪光装置303的另一个光控制元件的光出射表面不平行。
在图4A的实施方式中，光控制元件320被控制使得在光接收表面322处接收的光(以箭头表示)通过光控制元件320被透射并从光出射表面324出射。在该实施方式中，在光接收表面322处接收的基本所有的光都从光出射表面324离开闪光装置203。
在图4B的实施方式中，光控制元件320被控制使得在光接收表面322处接收的光(以箭头表示)通过光控制元件320不被透射或从光出射表面324出射。在例示的实施方式中，在光接收表面322处接收的基本所有的光都被反射回去。在另一个实施方式中，在光接收表面322处接收的基本所有的光都被光控制元件320吸收。在又一个实施方式中，在光接收表面322处接收的光中的一些光被反射回去，并且一些光被吸收。
在图4C的实施方式中，光控制元件320被控制使得在光接收表面322处接收的光的一部分通过光控制元件320被透射并且从光出射表面324出射，同时在光接收表面322处接收的光的一部分通过光控制元件320没有被透射或从光出射表面324出射。在例示的实施方式中，在光接收表面322处接收的光中的一些光从光出射表面324离开闪光装置303，并且在光接收表面322处接收的光中的一些光被反射回去。在另一个实施方式中，在光接收表面322处接收的光中的一些光从光出射表面324离开闪光装置303，并且在光接收表面322处接收的光中的一些光被光控制元件320吸收。在又一个实施方式中，在光接收表面322处接收的光中的一些光从光出射表面324离开闪光装置303，并且在光接收表面322处接收的光中的一些光被反射回去且一些被吸收。
因此，光控制元件320能分别调整，以改变在光接收表面322处接收光的量和从光出射表面324出射的光的量之间的差异，使得离开各个不平行的光出射表面的光的量改变，以控制由闪光装置303发射的光的方向。
在图3的实施方式中，闪光装置303包括三个光控制元件320a-c。光控制元件320a-c具有光出射表面324a-c，这些光出射表面324a-c每个与所述三个光控制元件320a-c中的每个其它光控制元件的光出射表面324a-c不平行。例如，光控制元件320a具有光出射表面324a，光出射表面324a与光控制元件320b的光出射表面324b不平行，并且与光控制元件320c的光出射表面324c不平行。
图5A-5F例示闪光装置303的另外示例实施方式。
图5A例示其中闪光装置303a包括两个光控制元件320a-b的实施方式。光控制元件320a-b具有光出射表面324a-b，光出射表面324a-b每个彼此不平行。光控制元件320a具有光出射表面324a，光出射表面324a与光控制元件320b的光出射表面324b不平行。在一个实施方式中，闪光装置303a包括三个光控制元件，所述三个光控制元件每个具有光出射表面，该光出射表面与所述三个光控制元件中的每个其它光控制元件的光出射表面不平行。
图5B例示其中闪光装置303a包括四个光控制元件320a-d的实施方式。光控制元件320a-d具有光出射表面324a-d。光出射表面324a-d中的每个与所述四个光控制元件320a-d的光出射表面324a-d中的至少一个其它光出射表面不平行。例如，光控制元件320a具有光出射表面324a，光出射表面324a与光控制元件320b的光出射表面324b不平行，与光控制元件320c的光出射表面324c不平行，并且与光控制元件320d的光出射表面324d不平行。光控制元件320b的光出射表面324b与光控制元件320a的光出射表面324a不平行，并且与光控制元件320c的光出射表面324c不平行。光出射表面324b与光出射表面324d不平行，但是它在与光出射表面324d不同的平面中。在一个实施方式中，闪光装置303b的第五表面也是光出射表面，并且因此图5B的闪光装置303b具有五个光控制元件。
图5C例示其中闪光装置303c具有基于方形的锥形形状的实施方式。在图5C的实施方式中，闪光装置303C包括三个光控制元件320a-c。光控制元件320a-c具有光出射表面324a-c，这些光出射表面324a-c每个与所述三个光控制元件320a-c中的每个其它光控制元件的出射表面324a-c不平行。例如，光控制元件320a具有光出射表面324a，光出射表面324a与光控制元件320b的光出射表面324b不平行，并且与光控制元件320c的光出射表面324c不平行。在一个实施方式中，闪光装置303c的第四表面也是光控制元件，并且因此图5C的闪光装置303c具有四个光控制元件。
图5D例示其中闪光装置303d具有三棱柱形状的实施方式。在图5D的实施方式中，闪光装置30d3包括三个光控制元件320a-c。光控制元件320a-c具有光出射表面324a-c，这些光出射表面324a-c每个与所述三个光控制元件320a-c中的每个其它光控制元件的出射表面324a-c不平行。例如，光控制元件320a具有光出射表面324a，光出射表面324a与光控制元件320b的光出射表面324b不平行，并且与光控制元件320c的光出射表面324c不平行。在一个实施方式中，闪光装置303d的第四表面也是光控制元件，并且因此图5D的闪光装置303d具有四个光控制元件。
图5D例示其中闪光装置303E具有六棱柱形状的实施方式。在图5E的实施方式中，闪光装置303E包括六个光控制元件320a-f。光出射表面324a-f中的每个与所述六个光控制元件320a-f的光出射表面324a-f中的至少一个其它光出射表面不平行。例如，光控制元件320f具有光出射表面324f，光出射表面324f与光控制元件320a的光出射表面324a不平行，与光控制元件320b的光出射表面324b不平行，与光控制元件320c的光出射表面324c不平行，与光控制元件320d的光出射表面324d不平行，并且与光控制元件320e的光出射表面324e不平行。光控制元件320a的光出射表面324a与光控制元件320b的光出射表面324b不平行，与光控制元件320d的光出射表面324d不平行，与光控制元件320e的光出射表面324e不平行，并且与光控制元件320ef的光出射表面324ef不平行。光出射表面324a与光出射表面324c平行，但是它在与光出射表面324c不同的平面中。在一个实施方式中，闪光装置303e的第七表面也是光控制元件，并且因此图5e的闪光装置303e具有七个光控制元件。
图5F例示其中闪光装置303包括两个光控制元件320a-b的实施方式。光控制元件320a-b分别具有光出射表面324a-b。光出射表面324a-b彼此不平行。
以上实施方式仅是闪光装置303的潜在形状和组合的示例。闪光装置303可以具有如下的理论上无限数目的形状中的任意一个，其中光控制元件的光出射表面与闪光装置303的至少一个其它光出射表面不平行。闪光装置303还可以具有至少部分地或全部弯曲的表面，以及带有诸如在离开闪光装置303的光中产生效果的磨砂(frosting)这样的特征的表面。
继续参考图4A-4C，光控制元件320是非机械的(例如，它们不涉及闪光装置的倾斜或移动)。在一个实施方式中，光控制元件320包括智能玻璃(a.k.a.EGlass，可切换玻璃等等)。智能玻璃是可电切换玻璃或上釉物(glazing)，其在施加电压时改变光控制元件320的光传输特性，因此允许控制通过光控制元件320透射的光的量。智能玻璃能够从透明(图4A)(即，在光接收表面322处接收的光的所有或大部分通过光控制元件320透射并从光出射表面324出射，同时在光接收表面322处接收的光没有或很少被光接收表面322反射或吸收)改变为半透明(图4B)(即，在光接收表面322处接收的光中的一些光通过光控制元件320被透射并从光出射表面324出射，同时在光接收表面322处接收的光中的一些光被光接收表面322反射或吸收)，改变为不透明或反射的(图4C)(即，在光接收表面322处接收的光没有或很少通过光控制元件320被透射并从光出射表面324出射，同时在光接收表面322处接收的光中的所有光或大部分光被光接收表面322反射或吸收)。智能玻璃技术包括电致变色装置、悬浮粒子装置(SPD)、微百叶窗(micro-blind)、液晶装置以及基于微电子机械系统(MEMS)的装置。
在一个实施方式中，光控制元件320包括电致变色装置，该电致变色装置响应于电压改变光传输特性，并且因此允许对穿过材料的光的量进行控制。在一些情况下，需要电的突发来改变材料的光传输特性，但是一旦已经实现该改变，则不再需要电来维持已经获得的光传输特性。电致变色材料(诸如过渡金属氢化物电致变色)包括反射氢化物，反射氢化物成为光反射的而不是光吸收，并且因此在透明和反射之间切换状态。改进的多孔纳米结晶膜(porous nano-crystalline film)已经能够产生如下结构，该结构由若干堆叠的多孔层组成，这些堆叠的多孔层印在以透明导体改进的基底上的每个其它的顶部上，透明导体诸如为铟锡氧化物(ITO)或聚(3，4-乙烯二氧噻吩)聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)。工作电极可以由带有吸附的色原(chromogens)的正多孔半导体(例如，二氧化钛(TiO2))组成。这些色原由于还原或氧化而变色或褪色。钝化剂可以用作图像的负极，以提高电性能。绝缘层可以用来增加对比率(contrast ratio)并且使工作电极与对电极电隔离。对电极提供高电容，以平衡在SEG电极上注入/取出的电荷，并且维持整个装置的电荷中性。导电碳层可以用作用于对电极的导电背接触部。多孔单块(monolith)结构可以与液体或聚合物凝胶电离质套印，干燥，并且然后并入到各种包封(encapsulation)或外壳(enclosure)中。在一个实施方式中，光控制元件320并入过渡金属氢化物电致变色，过渡金属氢化物电致变色在透明状态(当它们被关断)到反射状态(当施加电压时)之间切换。
在一些实施方式中，光控制元件320很薄(例如，30微米)。在其它实施方式中，光控制元件320具有除了30微米之外的厚度。能够通过相对于导电碳层向透明导电基底施加电势来将光控制元件320切换成导通。这使得在工作电极内部发生紫罗碱(viologen)分子的还原(着色或褪色)。通过反转施加的电势或提供放电路径，该装置被漂白。由电致变色单块构造的光控制元件320可以相对低的电压(例如，1伏特)下操作以改变紫罗碱，因此改变光控制元件320的光传输特性。
在一个实施方式中，光控制元件320包括悬浮粒子装置(SPD)。SPD装置包括悬浮在液体中的杆状粒子的薄膜层压片，其放置在两个玻璃或塑料层之间，或附接到一个层。当没有施加电压时，悬浮粒子布置为随机取向，并且趋向吸收或反射光，使得玻璃面板分别是不透明或反射的。当施加电压时，悬浮粒子对齐并且使光通过。
在一个实施方式中，光控制元件320包括聚合物分散液晶装置(PDLCD)。PDLCD包括如下液晶，该液晶溶解或分散到液体聚合物中，然后聚合物凝固或固化。在聚合物从液体到固体的改变期间，液晶变得与固体聚合物不相容，并且在整个固体聚合物中形成液滴(droplet)。固化条件影响液滴的大小，这进而影响智能玻璃的最终操作特性。聚合物和液晶的液体混合物可以放置在玻璃或塑料的两个层之间(所述两个层包括聚合物的固化之后的透明、导电材料的薄层)，从而形成智能玻璃的基本夹层结构。来自电源(未示出)的电极附接到透明电极。在没有施加电压的情况下，液晶随机布置在液滴中，导致当光穿过智能窗口组件时光散射。这导致半透明。当将电压施加到电极时，在玻璃上的所述两个透明电极之间形成的电场致使液晶对齐，从而允许光以很少的散射穿过液滴，并且导致透明。能够通过施加的电压来控制透明度。这是可能的，因为在低电压下，仅少量的液晶在电场中完全对齐，所以仅小部分的光穿过，而大部分的光被散射。随着电压增加，更少的液晶保持未对齐，导致更少的光被散射。
在一个实施方式中，光控制元件320包括微百叶窗，该微百叶窗响应于施加的电压来控制穿过光控制元件320的光的量。微百叶窗由玻璃上的卷起的薄金属百叶窗组成。它们很小并且因此对眼睛而言实际上不可见。金属层通过磁控溅射(magnetron sputtering)沉积并且通过激光或光刻工艺被构图。玻璃基底包括透明导电氧化物(TCO)层的薄层。薄绝缘体沉积在卷起的金属层和TCO层之间，以便电断开。在没有施加电压的情况下，微百叶窗被卷起，并且使光穿过。当在卷状金属层和透明导电层之间存在电势差时，在所述两个电极之间形成的电场致使卷起的微百叶窗展开并且因此阻挡光。
在其它实施方式中，光控制元件320包括不同于如下各项的材料或技术：智能玻璃、电致变色装置、悬浮粒子装置(SPD)、微百叶窗、液晶装置、以及基于微电子机械系统(MEMS)的装置。
图6例示示例性图像捕捉设备200的简化框图。图6的简化框图也适用于示例性电话100。图像捕捉设备200包括传感器605和光度逻辑部(photometric logic)610。传感器605感测入射在图像捕捉设备200的视野中的物体上的光。在一个实施方式中，传感器605与透镜(例如，鱼眼透镜)或其它光学装置结合地使用，以增加或影响传感器605的视野或感测区。传感器605的输出被发送到光度逻辑部610，光度逻辑部610测量入射在图像捕捉设备200的视野中的物体上的光。光度逻辑部610用光度法测量入射光并且将光度输出转换成(例如，通过对数压缩)对应于图像捕捉设备200的视野中的区域、区段或主体的亮度值。
图像捕捉设备200包括闪光控制逻辑部620和闪光装置303。来自光度逻辑部610的(多个)输出信号被输入到闪光控制逻辑部620，闪光控制逻辑部620基于由光度逻辑部610作出的测量和计算来控制闪光装置303(即，光控制元件)以控制由闪光装置303发射的光的方向和/或数量。如上所述，光控制元件能分别调整，以改变在光接收表面处接收的光的量与从光出射表面出射的光的量之间的差异。闪光控制逻辑部620基于由光度逻辑部610作出的测量和计算通过向光控制元件提供相应激励，来控制闪光装置303(即，光控制元件)并且因此控制由闪光装置303发射的光的方向和/或数量。在一个实施方式中，由闪光控制逻辑部620向光控制元件提供的激励是电压。在其它实施方式中，由闪光控制逻辑部620向光控制元件提供的激励是除了电压之外的激励。
图7例示示例性电话100的详细框图。电话100包括控制电路732，控制电路732负责电话100的整体操作。为了这个目的，控制电路732包括处理器734，处理器734执行各种应用(包括相关应用)，或者形成用作成像捕捉设备的电话100(包括光度逻辑部610和闪光控制逻辑部620)的部件。
在一个实施方式中，光度逻辑部610和/或闪光控制逻辑部620以存储在电话100的非瞬态计算机可读介质上的可执行逻辑(例如，代码行、软件或程序)的形式实施，并且由控制电路732执行。所描述的操作可以被看作是由电话100执行的方法。对例示和描述的技术进行改变是可能的，并且因此，所公开的实施方式不应被认为是执行电话100功能的唯一方式。
电话100进一步包括GUI 110，GUI 110可以通过视频电路726连接到控制电路732，视频电路726将视频数据转换成用于驱动GUI 110的视频信号。视频电路726可以包括任何适当的缓存器、解码器、视频数据处理器等等。
电话100进一步包括通信电路，通信电路使得电话100能够建立通信连接(诸如电话呼叫)。在示例性实施方式中，通信电路包括无线电电路716。无线电电路716包括一个或更多个射频收发器和一个(或多个)天线组件。因为电话100能够使用多于一个标准来通信，所以无线电电路716代表需要用于各种支持的连接类型的每个无线电收发器和天线。无线电电路716进一步代表用于与电子装置(诸如通过蓝牙接口)直接进行局部无线通信的任何无线电收发器和天线。
如指出的，电话100包括主要控制电路732，主要控制电路732被构造为执行对电话100的功能和操作的整体控制。控制电路732的处理器734可以是中央处理单元(CPU)、微控制器或者微处理器。处理器734执行存储在控制电路732内的存储器(未示出)中和/或在分离的存储器(诸如存储器718)中的代码，以便执行电话100的操作。例如，存储器718可以是如下各项中的一个或更多个：缓存器、闪速存储器、硬盘驱动器、可移除媒介、易失存储器、非易失存储器、随机存取存储器(RAM)、或者其它适合的装置。在典型的布置中，存储器718包括：非易失存储器，其用于长期数据存储；和易失存储器，其用作用于控制电路732的系统存储器。存储器718可以通过数据总线与控制电路732交换数据。存储器718和控制电路732之间的随附控制线和寻址总线也可以存在。存储器718被认为是非瞬态计算机可读媒介。
电话100可以进一步包括用于处理音频信号的声音电路721。扬声器722和麦克风724连接到声音电路721，扬声器722和麦克风724使得用户能够经由电话100听和说，并且听到与装置100的其它功能结合产生的声音。声音电路721可以包括任何适当的缓存器、编码器、解码器、放大器等等。
电话100可以进一步包括提供用于各种用户输入操作的小键盘120，如上根据图1所述。电话100可以进一步包括一个或更多个输入/输出(I/O)接口728。I/O接口728可以呈通常电子装置I/O接口的形式，并且可以包括一个或更多个电连接器，所述一个或更多个电连接器用于经由电缆操作地将电话100连接另一个装置(例如，计算机)或者配件(例如，个人免提(PHF)装置)。另外，可以在I/O接口728上接收操作电力，并且可在I/O接口728上接收对电话100内的电源单元(PSU)731的电池进行充电的电力。PSU 731可以供应电力，以在没有外部电源的情况下操作电话100。
电话100还可以包括各种其它部件。例如，可以具有用于获取数字图片和/或影片的成像元件102。可以在存储器718中存储对应于图片和/或影片的图像和/或视频文件。作为另一个示例，可以具有诸如全球定位系统(GPS)接收器这样的位置数据接收器734，以帮助确定电话100的位置。
现在参考图8和9，示出如下流程图，该流程图例示了实现控制与闪光装置关联的光的方向和/或量的示例性方法的逻辑操作。例如，可以通过执行此处公开的移动电话、闪光装置或者图像捕捉设备的实施方式来执行该示例性方法。因此，图8和9的流程图可以被看作是描述通过硬件、软件、或者其组合的操作在上面公开的移动电话、闪光装置或者图像捕捉设备中进行的方法的步骤。虽然，图8和9示出特定顺序的执行功能逻辑块，但是可以相对于示出的顺序改变执行这些块的顺序。此外，示出的两个或更多个块可以同时执行，或者部分地同时执行。还可以省略某些块。
参考图8，控制与闪光装置关联的光的方向和/或强度的方法800的逻辑流可以在810处开始，作为来自与闪光装置关联的图像捕捉设备的信号的结果发射光。在820处，方法800包括控制非机械光控制元件，以可变地使所发射光中的至少一些光重定向。非机械光控制元件可被构造为可变地至少部分地传输或者至少部分地反射所发射的光中的至少一部分，使得该部分的光在不平行于图像捕捉设备的光轴的方向上离开闪光装置。
在一个实施方式中，可以基于用户输入设定的、与闪光装置关联的光的期望方向和/或强度，来控制非机械光控制元件以可变地使所发射的光中的至少一些重定向。
参考图9，控制与闪光装置关联的光的方向和/或强度的方法900逻辑流可以在910处开始，测量入射在与闪光装置关联的图像捕捉设备的视野中的物体上的光。在920处，方法900包括作为来自与闪光装置关联的图像捕捉设备的信号的结果发射光。在930处，方法900包括控制非机械光控制元件，以可变地使所发射的光中的至少一些光重定向。非机械光控制元件被控制为：基于在图像捕捉设备的视野中测量的光，可变地至少部分地传输或者至少部分地反射或吸收所发射的光中的至少一部分，使得该部分的光在不平行于图像捕捉设备的光轴的方向上离开闪光装置。
在一个实施方式中，方法800和900的控制非机械光控制元件包括控制非机械光控制元件使得所发射的光的一部分在与图像捕捉设备的光轴不平行的多个方向上离开闪光装置。在另一个实施方式中，控制非机械光控制元件包括控制非机械光控制元件使得所发射的光的该部分基本上在图像捕捉设备的视野外部的方向上离开闪光装置。
虽然，已经示出和描述了某些实施方式，但是应当理解的是，对于本领域技术人员而言，在阅读和理解本说明书之后，落在所附权利要求的范围内的等同物和修改将会发生。
如本文使用的“逻辑”包括但不限于用来执行(多个)功能或(多个)作用的、或者导致来自另一个逻辑、方法或系统的功能或作用的硬件、固件、软件或其组合。例如，基于希望的应用或需要，逻辑可以包括：软件控制的微处理器、类似于专用集成电路(ASIC)的离散逻辑、编程逻辑装置、包含指令的存储器装置等等。逻辑可以包括：一个或更多个门、门的组合、或者其它电路部件。逻辑还可以被完全的实施为软件。当描述多个逻辑上的逻辑时，能够将所述多个逻辑上的逻辑合并成一个物理上的逻辑。类似地，当描述单个逻辑上的逻辑时，能够在多个物理上的逻辑之间分配该单个逻辑上的逻辑。
“可操作的连接”或者通过实体连接是“可操作地连接”，是如下情况：其中，可以发送或接收信号、物理通信、或逻辑通信。通常，可操作的连接包括物理接口、电接口或数据接口，但是应当注意的是，可操作的连接可以包括这些接口的不同组合，或足以允许可操作的控制的其它类型的连接。例如，两个实体通过能够彼此直接进行信号通信，或者通过类似于处理器、操作系统、逻辑、软件或者其它实体这样的一个或更多个中间实体进行信号通信，而能够被可操作地连接。逻辑上的或物理上的通信信道能用于创建可操作的连接。
在某种意义上，在具体描述和权利要求中采用了术语“包含”(“includes”或“including”)，当在权利要求中被采用作为过渡词时，其以类似于术语“包括(comprising)”被解释的方式意为包含性的。此外，在某种意义上，在具体描述或权利要求中采用了术语“或”(例如，A或B)，其意为“A或B或二者”。当申请人想表示“仅A或B而非这二者”时，将采用术语“仅A或B而非这二者”。因此，本文术语“或”的使用是包含性的，并且不是排除性的用途。参看，Bryan A.Garner,A Dictionary of Modern Legal Usage(现代法律用法)，524页(第二版，1995)。

Claims (20)

1.一种图像捕捉设备，该图像捕捉设备包括：
光度逻辑部，该光度逻辑部被构造为测量入射在所述图像捕捉设备的视野中的物体上的光；
闪光装置，该闪光装置包括：
发光元件，该发光元件被构造为发射光，以及
多个光控制元件，所述光控制元件包括：
光接收表面，以及
光出射表面，该光出射表面与所述闪光装置的至少一个其它光控制元件的光出射表面不平行，
其中，所述光控制元件能分别调整，以改变在所述光接收表面处接收的光的量与从所述光出射表面出射的光的量之间的差异；以及
闪光控制逻辑部，该闪光控制逻辑部操作地连接到所述光度逻辑部和所述闪光装置，并且被构造为，基于所测量的入射在所述图像捕捉设备的所述视野中的物体上的光，来控制所述光控制元件以改变在所述光接收表面处接收的光的量与从所述不平行的光出射表面出射的光的量之间的差异，其中，所述闪光控制逻辑部被构造为，分别针对所述光控制元件改变在所述光接收表面处接收的光的量与从所述光出射表面出射的光的量之间的差异，以控制由所述闪光装置发射的光的方向。
2.根据权利要求1所述的图像捕捉设备，其中，所述光控制元件包括三个光控制元件，其中所述三个光控制元件的各个光出射表面的每个都与所述三个光控制元件的每个其它光控制元件的所述光出射表面不平行。
3.根据权利要求1所述的图像捕捉设备，其中，所述光控制元件包括四个光控制元件，其中所述四个光控制元件的所述光出射表面与所述四个光控制元件的每个其它光控制元件的所述光出射表面中的至少一个不平行。
4.根据权利要求1所述的图像捕捉设备，其中，所述闪光控制逻辑部被构造为控制所述光控制元件，以便所述光控制元件能互换地透射、吸收或者反射由所述发光元件发射的光中的至少一部分。
5.根据权利要求1所述的图像捕捉设备，该图像捕捉设备包括：
成像元件，该成像元件具有光轴，
其中，所述光控制元件包括至少一个光控制元件，所述至少一个光控制元件包括光出射表面，所述光出射表面具有与所述成像元件的所述光轴不平行的法线。
6.根据权利要求1所述的图像捕捉设备，该图像捕捉设备包括：
成像元件，该成像元件具有光轴，
其中，所述光控制元件包括至少一个光控制元件，所述至少一个光控制元件包括光出射表面，所述光出射表面具有与所述成像元件的所述光轴基本正交的法线。
7.根据权利要求1所述的图像捕捉设备，该图像捕捉设备包括：
成像元件，该成像元件具有光轴，
其中，所述光控制元件包括至少一个光控制元件，所述至少一个光控制元件包括光出射表面，所述光出射表面相对于所述成像元件的所述光轴设置，使得由所述发光元件发射的光当中的至少一些光基本上在所述图像捕捉设备的所述视野的外部的方向上离开所述闪光装置。
8.根据权利要求1所述的图像捕捉设备，其中，所述光控制元件包括智能玻璃，所述智能玻璃被构造为响应于激励改变所述光控制元件的光传输特性。
9.一种控制与闪光装置关联的光的方向的方法，该方法包括如下步骤：
作为接收的信号的结果发射光；
控制多个非机械光控制元件，以可变地使所发射的光当中的至少一些光重定向；以及
至少部分地借助于所述非机械光控制元件，可变地透射、吸收或者反射所发射的光当中的一部分光，使得在第一设置中该部分光在第一方向上离开所述闪光装置，并且在第二设置中该部分光在正交于所述第一方向的第二方向上离开所述闪光装置。
10.根据权利要求9所述的方法，该方法包括如下步骤：
测量入射在与所述闪光装置关联的图像捕捉设备的视野中的物体上的光，
其中，对所述非机械光控制元件的所述控制基于所述光的测量。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，对所述非机械光控制元件的所述控制包括控制所述非机械光控制元件，使得所发射的光的多部分在除了平行于与所述闪光装置关联的图像捕捉设备的光轴的方向之外的多个方向上离开所述闪光装置。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，对所述非机械光控制元件的所述控制包括控制所述非机械光控制元件，使得所发射的光的所述部分基本上在与所述闪光装置关联的图像捕捉设备的视野的外部的方向上离开所述闪光装置。
13.一种闪光装置，该闪光装置包括：
发光元件，该发光元件被构造为发射光，以及
多个光控制元件，所述光控制元件包括：
光接收表面，以及
光出射表面，该光出射表面与所述闪光装置的至少一个其它光控制元件的光出射表面不平行，
其中，所述光控制元件能分别调整，以改变在所述光接收表面处接收光的量和从所述光出射表面出射的光的量之间的差异，使得离开各个不平行的光出射表面的光的量改变，以控制由所述闪光装置发射的光的方向。
14.根据权利要求13所述的闪光装置，其中，所述光控制元件包括三个光控制元件，其中所述三个光控制元件的各个光出射表面的每个都与所述三个光控制元件的每个其它光控制元件的光出射表面不平行。
15.根据权利要求13所述的闪光装置，其中，所述光控制元件包括四个光控制元件，其中所述四个光控制元件的所述光出射表面与所述四个光控制元件的每个其它光控制元件的所述光出射表面中的至少一个不平行。
16.根据权利要求13所述的闪光装置，其中，所述光控制元件被构造为，能互换地透射或者反射由所述发光元件发射的光中的至少一部分。
17.根据权利要求13所述的闪光装置，其中，所述光控制元件包括至少一个光控制元件，所述至少一个光控制元件包括光出射表面，所述光出射表面具有与成像元件的光轴不平行的法线，所述成像元件与图像捕捉设备关联，所述图像捕捉设备与所述闪光装置结合地工作。
18.根据权利要求13所述的闪光装置，其中，所述光控制元件包括至少一个光控制元件，所述至少一个光控制元件包括光出射表面，所述光出射表面具有与成像元件的光轴基本正交的法线，所述成像元件与图像捕捉设备关联，所述图像捕捉设备与所述闪光装置结合地工作。
19.根据权利要求13所述的闪光装置，其中，所述光控制元件包括至少一个光控制元件，所述至少一个光控制元件包括光出射表面，所述光出射表面相对于与所述闪光装置结合地工作的图像捕捉设备的成像元件的光轴设置，使得由所述发光元件发射的光当中的至少一些光基本上在与所述闪光装置结合地工作的所述图像捕捉设备的视野的外部的方向上离开所述闪光装置。
20.根据权利要求13所述的闪光装置，其中，所述光控制元件包括智能玻璃，所述智能玻璃被构造为响应于激励改变所述光控制元件的光传输特性。
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