JP2023046386A - 適応照明を備えた光源モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】シーンの異なる部分に選択的に照明を提供する柔軟性を有するフラッシュモジュールを提供する。
【解決手段】適応光源モジュール２００は、ハウジング２０４と、エミッタアレイ２０２と、レンズ２０６と、を備え、エミッタアレイは、複数のエミッタを含み、レンズは、エミッタアレイから放出された光をハウジングの透明窓を通して方向転換させることができ、ハウジングは、エミッタアレイから放出された光を歪ませるプリズム面、及び／又はハウジングを通過する光を制限する１つ以上の非透明部分を更に含むことができ、適応光源モジュールは、任意選択的に、光センサ２１０を備えることができ、レンズの一部分は、光を光センサに向けるように構成することができる。
【選択図】図２

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２１年９月２３日に出願された米国仮特許出願第６３／２４７，７０２号の米国特許法第１１９条（ｅ）の下での利益を主張するものであり、その内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

記載された実施形態は、概して、シーンに適応照明を提供するように構成された光エミッタのアレイを含む光源モジュールに関する。

カメラは、スマートフォン、タブレット、及びコンピュータなどの家庭用電子デバイスの重要な特徴であり続けている。個々のカメラの品質が改善され、デバイスが複数カメラ（「マルチカメラ」）システム及び深度センサを統合し始めるにつれて、これらの家庭用電子デバイスの撮像能力は、着実に増加しており、ユーザが増え続ける状況の範囲で高品質画像をキャプチャすることを可能にしている。低照明条件では、光源モジュール（「フラッシュ」としても知られる）を使用して、画像キャプチャを容易にするためにシーンを照明することができる。異なるシーン条件は、シーンにわたる異なるフラッシュ照明（マルチカメラシステムのうちのどのカメラが撮像を行うかに応じて更に変化し得る）から利益を得ることができ、したがって、シーンの異なる部分に選択的に照明を提供する柔軟性を有するフラッシュモジュールを提供することが望ましい場合がある。

本明細書には、シーンを適応的に照明するための光源モジュールが記載されている。いくつかの変形例では、光源モジュールは、透明窓を備えるハウジングと、透明窓を通して光を放出するように配置及び構成されたエミッタアレイと、透明窓とエミッタアレイとの間に配置され、エミッタアレイの上方に配置された画像化領域を備えるレンズと、を備える。これらの変形例のいくつかでは、透明窓は、中心点の周りに配置された複数の同心プリズムを有するプリズム面を備え、複数の同心プリズムの各同心プリズムは、中心点に向かって第１の角度で角度付けられた内面と、中心点から離れるように第２の角度で角度付けされた外面とを有する。複数の同心プリズムの各同心プリズムに対する第１の角度及び第２の角度はそれぞれ、１６度未満であってもよく、場合によっては、複数の同心プリズムの各同心プリズムに対する第１の角度及び第２の角度はそれぞれ、５～１２度である。

場合によっては、ハウジングは、基板と、キャップとを備え、光エミッタアレイは、基板によって支持されている。これらの変形例のいくつかでは、レンズの取り付け領域は、キャップが取り付け領域の上面に接触し、かつ基板が取り付け領域の底面に接触するように、ハウジング内に構成及び配置されている。他の変形例では、レンズは、ハウジングの一部分に接続された取り付け領域と、画像化領域と取り付け領域との間の中間領域と、を備える。これらの変形例のいくつかでは、中間領域は、内側側壁を有する環状本体として成形され、内側側壁は、画像化領域の少なくとも一部分を取り囲む。これらの変形例の他のものでは、光源モジュールは、光センサを更に備え、中間領域の少なくとも一部分は、光センサの上方に配置されている。これらの例のいくつかでは、中間領域の背面は、エミッタアレイの上面よりも基板に近い。

他の実施例は、光源モジュールを備えるシステムを対象とする。光源モジュールは、透明窓を備えるハウジングと、透明窓を通して光を放出するように配置及び構成されたエミッタアレイと、レンズと、を備える。場合によっては、レンズは、透明窓とエミッタアレイとの間に配置され、エミッタアレイの少なくとも１つの中央エミッタは、エミッタアレイの少なくとも１つの周辺エミッタよりも大きい。いくつかの変形例では、システムは、第１の視野を有する第１のカメラを更に備え、光源モジュールは、少なくとも１つの中央エミッタによって生成された光が第１の視野を満たすように構成されている。これらの変形例のいくつかでは、少なくとも１つの中央エミッタは、第１の中央エミッタを含み、光源モジュールは、第１の中央エミッタによって放出された光が第１の視野を満たすように更に構成されている。これらの変形例の他のものでは、少なくとも１つの中央エミッタは、複数の中央エミッタを含み、光源モジュールは、複数の中央エミッタによってまとめて放出された光が第１の視野を満たすように更に構成されている。更に他の変形例では、少なくとも１つの中央エミッタは、複数の中央エミッタを含み、少なくとも１つの周辺エミッタは、複数の中央エミッタを取り囲む複数の周辺エミッタを含む。

本発明の更に他の実施例は、シーンの目標視野を決定することと、決定された目標視野に少なくとも部分的に基づいて照明プロファイルを決定することと、適応光源モジュールを使用して決定された照明プロファイルに従ってシーンを照明することと、決定された目標視野の画像をシーンを照明している間にキャプチャすることと、を含む、画像キャプチャ中にシーンを照明する方法を含む。適応光源モジュールは、複数のエミッタを有するエミッタアレイを備え、それにより、シーンを照明することは、決定された目標視野が第１の視野であるときには、複数のエミッタの第１のサブセットで光を生成することを含み、決定された目標視野が第２の視野であるときには、複数のエミッタの全てで光を生成することを更に含む。場合によっては、複数のエミッタの第１のサブセットは、第１のエミッタを含み、第１のエミッタで光を生成することが、第１の視野を満たす。これらの変形例のいくつかでは、複数のエミッタの全てで光を生成することが、第２の視野を満たす。場合によっては、第２の視野は、第１の視野よりも大きい。第１の視野は、第１のカメラの視野に対応してもよく、第２の視野は、第２のカメラの視野に対応してもよい。

上記の例示的な態様及び実施形態に加えて、更なる態様及び実施形態が、図面を参照し、以下の説明を検討することによって明らかになるであろう。

同様の参照番号が同様の構造的要素を指定する添付図面と併せて、以下の詳細な説明によって開示が容易に理解されよう。
本明細書に記載の適応光源モジュールを備えるデバイスの例示的な実施例の背面図を示す。 図１Ａのデバイスの例示的な構成要素を示す。 図１Ａのデバイスと共に使用することができるマルチカメラシステムのカメラの視野の表現を示す。 本明細書に記載の適応光源モジュールの例示的な実施例の側断面図を示す。 キャップ及び基板を備えるハウジングを有する適応光源モジュールの変形例の分解斜視図を示す。 本明細書に記載の適応光源モジュールと共に使用するのに好適であり、プリズム面を備えるハウジングの変形例の側断面図を示す。 シーン上に投影することができる光パターンを示す。 シーン上に投影することができる光パターンを示す。 本明細書に記載の適応光源モジュールと共に使用するのに好適であり、透明部分及び非透明部分の両方を備えるハウジングの変形例の部分側断面図を示す。 各々がレンズを備える適応光源モジュールの２つの変形例の側断面図を示す。 各々がレンズを備える適応光源モジュールの２つの変形例の側断面図を示す。 本明細書に記載の適応光源モジュールと共に使用するのに好適なエミッタアレイの変形例を示す。 本明細書に記載の適応光源モジュールと共に使用するのに好適なエミッタアレイの変形例を示す。 本明細書に記載の適応光源モジュールと共に使用するのに好適なエミッタアレイの変形例を示す。 エミッタアレイのうちのいくつかのエミッタをグループとして制御することができるエミッタアレイの変形例を示す。 図８Ａのエミッタアレイを駆動するための異なる例示的なモードを示す。 レンズを含む適応光源モジュールの変形例の側断面図を示す。

種々の特徴及び要素（並びにそれらの集合及び群）の割合及び寸法（相対的であれ絶対的であれ）、並びにそれらの間に提示される境界、分離点及び位置関係は、単に本明細書に述べられる種々の実施形態の理解を容易にするために添付の図に提供されるものであり、したがって必ずしも縮尺通りに提示又は図示されていない場合があり、図示される実施形態についての任意の選好又は要件を、それを参照して述べられる実施形態を除外して示す意図はないことを理解されたい。

方向を示す用語、例えば、「上部（top）」、「底部（bottom）」、「上側（upper）」、「下側（lower）」、「前部（front）」、「後部（back）」、「背部（rear）」、「～の上方（over）」、「～の下方（under）」、「～の上方（above）」、「～の下方（below）」、「左（left）」、「右（right）」、「垂直（vertical）」、「水平（horizontal）」などは、以下に記載するいくつかの図面におけるコンポーネントのいくつかの向きを参照して使用され、限定することを意図するものではない。種々の実施形態におけるコンポーネントは、多くの異なる向きに配置され得るので、方向を示す用語は、例示を目的として使用されているにすぎず、いかなる方法でも制限するものではない。方向を示す用語は、広く解釈されることを意図しており、そのため、異なる様式で配置されるコンポーネントを除外すると解釈すべきではない。すなわち、本明細書に記載の適応光源モジュールを論じる場合、本出願は、「上部」及び「前」という用語を使用して、適応光源モジュールのシーンに光を放出する側を指し、又は適応光源モジュールの発光側を向いている個々のモジュール構成要素の部分を指す。同様に、「後」及び「背面」という用語は、発光側と反対の適応光源モジュールの側、並びに適応光源モジュールの発光側から離れるように向いている個々のモジュール構成要素の部分を指すことができる。適応光源モジュールを説明するために使用される方向を示す用語は、適応光源モジュール又は適応光源モジュールのその他の構成要素を組み込んだ任意のデバイスに拡張する必要はない（例えば、適応光源モジュールの「前」側は、デバイス全体の「前」側と同じ方向を向く必要はない）。

また、本明細書で使用するとき、一連の項目に先行する「少なくとも１つ」というフレーズは、項目のいずれかを分離する「及び」又は「又は」という用語と共に、リストの各要素ではなく、全体としてリストを修飾する。「少なくとも１つ」というフレーズは、リスト化された各項目の少なくとも１つの選択を必要とはせず、むしろ、そのフレーズは、項目のうちのいずれかを最少で１つ、及び／又は項目の組み合わせのうちのいずれかを最少で１つ、及び／又は項目のそれぞれを最少で１つ、含む意味を可能にする。例として、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つ」又は「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つ」というフレーズは、それぞれが、Ａのみ、Ｂのみ、又はＣのみ、Ａ、Ｂ、及びＣの任意の組み合わせ、並びに／又は、Ａ、Ｂ、及びＣのそれぞれを１つ以上、を指す。同様に、本明細書で提供される結合リスト又は分離リストのために提示される要素の順序は、本開示を提供されるその順序のみに限定するものとして解釈されるべきではないことを理解することができる。

ここで、添付図面に図示される代表的な実施形態が詳細に説明される。以下の説明は、これらの実施形態を１つの好ましい実施形態に限定することを意図するものではないことを理解されたい。反対に、以下の説明は、添付の特許請求の範囲により定義される記載された実施形態の趣旨及び範囲に含むことができるような、代替形態、修正形態及び均等物を包含することを意図している。

以下の開示は、適応光源モジュール及び適応光源モジュールを使用してシーンに照明を適応的に提供する方法に関する。これらの適応光源モジュールは、概して、それぞれが光を放出するように構成された（ＬＥＤなどの）エミッタのアレイを備える。個々のエミッタ（又はエミッタのグループ）によって放出される光の量は、別々に制御することができ、それによって、光源モジュールが、適応光源モジュールによってシーンに送達される光の強度を局所的に制御することを可能にする。適応光源モジュールを使用して、フラッシュ撮影を容易にするために１つ以上のカメラを使用した画像キャプチャ中に光を放出することができ、他の例では、適応光源モジュールを連続的に使用して、フラッシュライトモードの一部として光を放出することができる。以下に、これらの実施形態及び他の実施形態を、図１Ａ～図８Ｂを参照して考察する。しかしながら、当業者であれば、これらの図に関して本明細書に与えられた発明を実施するための形態は説明を目的とするものに過ぎず、限定するものとして解釈されるべきではないことを容易に理解するであろう。

本明細書に記載の適応光源モジュールは、好ましくは１つ以上のカメラを含む任意の好適なポータブル電子デバイスに使用することができる。図１Ａは、本明細書に記載の適応光源モジュールの様々な実施形態と共に使用するのに好適なデバイス１００の背面図を示す。そこに示すように、デバイス１００は、適応光源モジュール１０１と、マルチカメラシステム１０２とを備える。本明細書ではマルチカメラシステム１０２と共に使用されるものとして論じられているが、本明細書に記載の適応光源モジュールを使用して、単一のカメラの視野の一部又は全てを照明することができることを理解されたい。加えて、デバイス１００の背部に配置されるように示されているが、適応光源モジュールは、追加的又は代替的に、必要に応じてデバイスの前部（例えば、ディスプレイを有する前側）又は任意の他の側に配置することができることを理解されたい。

一般に、デバイス１００がマルチカメラシステム１０２を含む場合、マルチカメラシステム１０２は、第１のカメラ１０４と、第２のカメラ１０６とを含む。マルチカメラシステム１０２は、任意選択的に、図１Ａに示すような第３のカメラ１０８などの１つ以上の追加のカメラを含むことができる。マルチカメラシステム１０２は、以下でより詳細に説明するように、１つ以上の深度センサ（例えば、図１Ａに示すような深度センサ１１０）を更に備えることができる。

いくつかの実施形態では、デバイス１００は、ＰＤＡ機能及び／又は音楽プレーヤ機能などの他の機能も含む、携帯電話などのポータブル多機能電子デバイスである。ポータブル多機能デバイスの例示的な実施形態としては、カリフォルニア州クパチーノのＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ．からのｉＰｈｏｎｅ（登録商標）、ｉＰｏｄ Ｔｏｕｃｈ（登録商標）、及びｉＰａｄ（登録商標）のデバイスが挙げられるが、これらに限定されない。任意選択的に、タッチセンシティブ面（例えば、タッチスクリーンディスプレイ及び／又はタッチパッド）を有するラップトップコンピュータ又はタブレットコンピュータなどの他のポータブル電子デバイスも使用される。また、いくつかの実施形態では、デバイスは携帯通信機器ではなく、タッチセンシティブ面（例えば、タッチスクリーンディスプレイ及び／又はタッチパッド）を有することができるデスクトップコンピュータであることも理解されたい。いくつかの実施形態では、電子デバイスは、表示生成構成要素と通信している（例えば、有線通信を介して、無線通信を介して）コンピュータシステムである。表示生成構成要素は、ＣＲＴディスプレイを介した表示、ＬＥＤディスプレイを介した表示、又は画像投影を介した表示などの視覚的な出力を提供するように構成されている。いくつかの実施形態では、表示生成構成要素は、コンピュータシステムと一体化される。いくつかの実施形態では、表示生成構成要素は、コンピュータシステムとは別個である。本明細書で使用するとき、コンテンツを「表示すること」は、コンテンツを視覚的に生成するために、有線又は無線接続で、データ（例えば、画像データ又はビデオデータ）を一体型又は外部の表示生成構成要素に送信することによって、コンテンツを表示させることを含む。

図１Ｂは、デバイス１００の例示的な構成要素を示す。いくつかの実施形態では、デバイス１００は、Ｉ／Ｏセクション１３４を１つ以上のコンピュータプロセッサ１３６及びメモリ１３８に動作可能に結合するバス１２６を有する。Ｉ／Ｏセクション１３４は、ディスプレイ１２８に接続することができ、ディスプレイ１２８は、タッチ感知式構成要素１３０と、任意選択的に強度センサ１３２（例えば、接触強度センサ）とを有することができる。加えて、Ｉ／Ｏセクション１３４は、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、近距離通信（near field communication、ＮＦＣ）、セルラー、及び／又は他の無線通信技術を使用してアプリケーション及びオペレーティングシステムデータを受信する通信ユニット１４０と接続することができる。デバイス１００は、入力メカニズム１４２及び／又は１４４を含むことができる。入力メカニズム１４２は、任意選択的に、例えば、回転可能入力デバイス又は押下可能かつ回転可能入力デバイスである。いくつかの実施例では、入力メカニズム１４２は、任意選択的にボタンである。デバイス１００は、任意選択的に、ＧＰＳセンサ１４６、加速度計１４８、方向センサ１５０（例えば、コンパス）、ジャイロスコープ１５２、動きセンサ１５４、及び／又はそれらの組み合わせなどの様々なセンサを含み、それらは全て、Ｉ／Ｏセクション１３４に動作可能に接続することができる。

デバイス１００のメモリ１３８は、コンピュータ実行可能命令を記憶するための１つ以上の非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含むことができ、それらの命令は、１つ以上のコンピュータプロセッサ１３６によって実行されると、例えば、コンピュータプロセッサに、本明細書で説明される技術を実行させることができる。コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行システム、装置、若しくはデバイスによって、又は命令実行システム、装置、若しくはデバイスに関連して、使用されるコンピュータ実行可能命令を、有形に含み又は記憶することができる任意の媒体であり得る。いくつかの実施例では、記憶媒体は、一時的コンピュータ可読記憶媒体である。いくつかの実施例では、記憶媒体は、非一時的コンピュータ可読記憶媒体である。非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、それらに限定されるものではないが、磁気記憶装置、光学記憶装置、及び／又は半導体記憶装置を含むことができる。そのような記憶装置の例としては、磁気ディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、又はＢｌｕ－ｒａｙ技術に基づく光学ディスク、並びにフラッシュ、ソリッドステートドライブなどの永続性ソリッドステートメモリなどが挙げられる。

プロセッサ１３６は、例えば、本明細書で定義されるような専用ハードウェア、本明細書で定義されるようなコンピューティングデバイス、プロセッサ、マイクロプロセッサ、プログラマブルロジックアレイ（programmable logic array、ＰＬＡ）、プログラマブルアレイロジック（programmable array logic、ＰＡＬ）、汎用アレイロジック（generic array logic、ＧＡＬ）、複合プログラマブルロジックデバイス（complex programmable logic device、ＣＰＬＤ）、特定用途向け集積回路（application-specific integrated circuit、ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（field-programmable gate array、ＦＰＧＡ）、又はデバイス１００のオペレーティングシステム及びアプリケーションを実行するように、並びに本明細書に記載されるようにシーンの画像をキャプチャすること、及びシーンを適応的に照明することを容易にするように構成可能な任意の他のプログラマブルロジックデバイス（programmable logic device、ＰＬＤ）を含むことができる。デバイス１００は、図１Ｂの構成要素及び構成に限定されず、他の又は追加の構成要素を複数の構成で含むことができる。

図１Ａに戻ると、マルチカメラシステム１０２内のカメラは、互いに少なくとも部分的に重なる視野を有する。言い換えれば、デバイス１００は、追加のカメラ（単数又は複数）の視野（単数又は複数）がマルチカメラシステム１０２内の少なくとも１つのカメラの視野と少なくとも部分的に重ならない場合、マルチカメラシステム１０２の一部と見なされない追加のカメラ（単数又は複数）（図示せず）を含むことができる。例えば、デバイス１００は、第１のカメラ１０４及び第２のカメラ１０６（並びにマルチカメラシステム１０２の任意の他のカメラ）とは反対方向を向いている、したがって、マルチカメラシステム１０２の一部と見なされない前面カメラ（図示せず）を備えることができる。

同様に、深度センサ１１０は、深度センサ１１０がマルチカメラシステム１０２のカメラのうちの１つ以上のカメラの視野内の１つ以上の点で深度情報を取得することができるようにデバイス１００内に配置及び構成されている場合、マルチカメラシステム１０２の一部と見なすことができる。デバイス１００は、１つ以上の深度センサ（例えば、マルチカメラシステム１０２のカメラの反対方向に向く、したがってマルチカメラシステム１０２の一部とは見なされないデバイスの前面上の深度センサ）を備えることができる。デバイスは、２つ以上のマルチカメラシステム（例えば、デバイスの１つの側上の第１のマルチカメラシステム及びデバイスの第２の側上の第２のマルチカメラシステム）を含むことができ、それらのそれぞれは、任意選択的に、個別の深度センサを含むことができ、マルチカメラシステムの一部又は全ては、本明細書で論じられるような適応光源モジュールを含むことができることを理解されたい。

マルチカメラシステム１０２のカメラは、異なる焦点距離を有してもよく、これにより、異なる視野サイズを有するカメラをもたらすことができる。例えば、図１Ｃは、図１Ａに示すマルチカメラシステム１０２のカメラの例示的な視野を示す。第１のカメラ１０４は、第１の視野１１２を有することができ、第２のカメラは、第２の視野１１４を有することができ、第３のカメラ１０８は、第３の視野１１６を有することができる。そこに示すように、第１のカメラ１０４の視野１１２は、第２のカメラ１０６の視野１１４及び第３のカメラ１０８の視野１１６の両方よりも広い（すなわち、より大きい）視野を有することができる。好ましくは、第１の視野１１２は、第２の視野１１４及び第３の視野１１６の両方を完全に包含する（すなわち、その結果、第１の視野１１２の一部でもない第２の視野１１４又は第３の視野１１６の部分がない）が、そうである必要はない。同様に、第２のカメラ１０６の視野１１４は、第３のカメラ１０８の視野１１６を完全に包含することができる。図１Ｃに示す第１の視野１１２、第２の視野１１４、及び第３の視野１１６は、第１のカメラ１０４、第２のカメラ１０６、及び第３のカメラ１０８の各々について固定焦点距離を仮定しているが、場合によっては、マルチカメラシステムのカメラのうちの１つ以上は、なんらかのレベルの光学ズーム能力を有することができる（これにより、ズームレベルに基づいてサイズが変化する視野をもたらすことができる）ことを理解されたい。本出願の目的のために、図１Ｃに示す視野の配置は、各カメラについて最も広い可能な視野であると仮定することができる。

また、深度センサ１１０についてのカバレッジ領域１１８を図１Ｃに示し、これは、深度センサ１１０がシーンの深度情報を計算することができるシーン内のエリアを包含する。（以下でより詳細に論じられるように）深度センサ１１０の設計に応じて、深度センサ１１０は、カバレッジ領域１１８内の全ての点の深度値を計算しなくてもよいことを理解されたい。代わりに、カバレッジ領域１１８は、深度センサが深度情報を提供することができる最も広い横方向の範囲を反映することを意図している。本出願の目的のために、カバレッジ領域１１８は、長方形で表され、深度センサ１１０は、長方形の各辺上の少なくとも１つの点についての深度情報を提供することができる。

上述のように、深度センサ１１０についてのカバレッジ領域１１８は、マルチカメラシステム１０２のカメラの視野の一部又は全てと少なくとも部分的に重なる。いくつかの変形例では、カバレッジ領域１１８に１つ以上のカメラの視野を完全に包含させることが望ましい場合がある。例えば、図１Ｃに示す実施例では、深度センサ１１０のカバレッジ領域１１８は、第２のカメラ１０６の視野１１４（並びに第３のカメラ１０８の視野１１６）を完全に包含することができる一方で、第１のカメラ１０４の視野１１２を完全には包含しない。他の変形例では、カバレッジ領域１１８は、マルチカメラシステム１０２内の全てのカメラの視野を完全に包含することができる（図１Ａに示すデバイス１００の変形例では、第１のカメラ１０４、第２のカメラ１０６、及び第３のカメラ１０８の各々の視野を含む）。更に他の変形例では、カバレッジ領域１１８は、単一のカメラの視野（例えば、図１Ｃに示すマルチカメラシステム１０２の変形例における第３のカメラ１０８の視野１１６）を完全に包含することができる一方で、残りのカメラの視野を完全には包含しない。

デバイス１００がカメラ又はマルチカメラシステム１０２に関連付けられた深度センサ１１０を含む場合、深度センサ１１０によって測定された距離情報を使用して、１つ以上の撮像動作を支援することができる。例えば、深度センサ１１０は、所与のシーン内の異なるオブジェクトの相対位置に関する情報を提供することができ得る。この情報は、カメラのオートフォーカス動作に役立つことができる、又は適応光源モジュールが所与のシーンを照明するために使用する照明プロファイルを決定するのを助けるために使用されてもよい。言い換えれば、深度情報は、本明細書に記載の適応光源モジュールのエミッタアレイを制御するために（例えば、エミッタアレイの個々のエミッタ又はエミッタのグループに印加される電流を選択するために）使用されるパラメータを決定する際の入力として使用することができる。例えば、場合によっては、アレイの所与のエミッタを駆動して、デバイス１００からより遠い目標オブジェクトを照明するために生成するであろう光よりも、デバイス１００に相対的に近い目標オブジェクトを照明するためにより少ない光を生成することができる。

深度センサ１１０は、深度センサ１１０とシーン内の様々な点との間の距離を計算することができる任意の好適なシステムであってもよい。深度センサ１１０は、これらの計算された距離を含む深度マップを生成することができ、これは、上述のようなデバイス１００内の他のシステムによって使用することができる。深度情報は、任意の好適な方法で計算することができる。１つの非限定的な実施例では、深度センサは、２つの画像が異なる位置から取られるステレオ撮像を利用することができ、２つの画像内の対応するピクセル間の距離（視差）を使用して、深度情報を計算することができる。別の実施例では、深度センサは、構造化光撮像を利用することができ、それによって、既知のパターン（典型的には赤外線照明を使用する）をシーンに向かって投影している間に、深度センサは、シーンを撮像することができ、次いで、パターンがシーンによってどのように歪んでいるかを見て、深度情報を計算することができる。更に別の実施例では、深度センサは、深度センサから放出された光（典型的には赤外線）がシーンから戻るのにかかる時間に基づいて深度を計算する、飛行時間感知を利用することができる。飛行時間型深度センサは、直接的な飛行時間又は間接的な飛行時間を利用してもよく、一度にカバレッジ領域１１８全体を照明することができ、又は（例えば、１つ以上のスポット、ストライプ、又は固定することができる、若しくはカバレッジ領域１１８にわたって走査することができる、のいずれかである他のパターンにより）所与の時間にカバレッジ領域１１８のサブセットのみを照明することができる。

図１Ａに戻ると、デバイスは、適応光源モジュール１０１を備えることができる。適応光源モジュール１０１は、マルチカメラシステム１０２の一部であってもよい。適応光源モジュール１０１は、もし適応光源モジュール１０１が、もしその照明の領域（適応光源モジュールが照明することができるシーン内の最も広い横方向範囲）がマルチカメラシステム１０２の少なくとも１つのカメラの視野と少なくとも部分的に重なる場合、マルチカメラシステムの一部と見なすことができる。同様に、適応光源モジュール１０１の照明の領域がそのカメラの視野と少なくとも部分的に重なる場合、適応光源モジュール１０１は、個々のカメラに関連付けられていると見なすことができる。

図２は、図３～図８Ｂに関して以下に説明する様々な実施形態と共に使用するのに好適な適応光源モジュール２００の例示的な実施例の側断面図を示す。そこに示すように、適応光源モジュール２００は、エミッタアレイ２０２と、ハウジング２０４と、レンズ２０６と、を備えることができる。適応光源は、デバイス内に少なくとも部分的に統合することができ、（上記の図１Ａ～図１Ｃに関して上述したデバイス１００などの）デバイスのハウジング２１２の一部分に接続することができる。エミッタアレイ２０２は、それぞれが光を放出することができる複数の個々のエミッタ２０２を含むことができ、適応光源モジュール２００は、エミッタ（及び／又はエミッタのグループ）を選択的に駆動して光を生成するように構成されたドライバ２０８を更に備えることができる。この光は、適応光源モジュール２００の前面を出て、シーンを照明することができる。例えば、照明は、シーンのコンテンツが変化することに対して適応的である（例えば、シーン内の異なるオブジェクトに異なる照明プロファイルをもたらす）ことができる。他の例では、照明は、以下でより詳細に説明するように、ズームレベルが変更することに対して適応的であることができる。エミッタアレイ２０２は、好ましくは発光ダイオード（light emitting diodes、ＬＥＤ）のアレイであってもよいが、エミッタアレイ２０２は、光を生成することができる任意のエミッタ（例えば、半導体レーザなど）を含むことができることを理解されたい。加えて、エミッタアレイ２０２のエミッタは、単一の共通基板上に成長させることができ、又は別々に形成し、次いで基板上に取り付けて、エミッタアレイ２０２を形成することができる。

レンズ２０６は、適応光源モジュール２００とハウジング２０４との間に配置することができ、エミッタアレイ２０２によって放出された光を集束する、コリメートする、又は他の方法で成形することができる。エミッタアレイ２０２のエミッタのサイズ及び形状、レンズ２０６の設計、並びにエミッタアレイ２０２とレンズ２０６との間の相対位置は全て、適応光源モジュール２００の照明の領域（並びにエミッタアレイ２０２の各エミッタによって照明される照明の領域の個別の部分）のサイズ、形状、及び位置に影響を与え得る。場合によっては、ハウジングの設計（例えば、ハウジングの透明窓の光学特性）はまた、適応光源モジュール２００の照明の領域のサイズ、形状、及び位置に影響を与え得る。したがって、これらの構成要素の設計は、以下でより詳細に説明するように、特定の照明の領域を達成するように具体的に調整することができる。

ハウジング２０４は、概して、適応光源モジュール２００の構成要素を囲むように構成され、デバイスの残りの部分に対する適応光源モジュール２００の取り付けを容易にすることができる。場合によっては、ハウジング２０４の前側は、それを通過する光を変更するように構成することができ、これにより、適応光源モジュール２００によって放出される光に影響を与えることができる。この一実施例を図４Ａ～図４Ｃに関して以下に説明する。いくつかの実施形態では、適応光源モジュール２００は、任意選択のセンサ２１０を更に備えることができる。センサ２１０は、好ましくは、シーンから受光した周囲光の１つ以上の態様（例えば、輝度、色温度、フリッカ情報、それらの組み合わせなど）を測定することができ得る光センサであってもよい。追加的又は代替的に、光センサを使用して、エミッタアレイ２０２によって放出される光の一部分（例えば、レンズ２０４の一部分から反射され得る光）を受光することができ、これを使用して、エミッタアレイ２０２の性能を監視することができる。

いくつかの変形例では、適応光源モジュール３００のハウジングは、レンズをエミッタアレイに対して配置するのを助けるように構成することができる。例えば、図３は、適応光源モジュール３００の１つのそのような変形例の分解斜視図を示す。そこに示すように、適応光源モジュール３００は、エミッタアレイ３０２と、レンズ３０４と、キャップ３０６及び基板３１２を備えるハウジングと、を備えることができる。基板３１２は、エミッタアレイ３０２を支持することができ、適応光源モジュール３００がセンサ（上述したような任意の方法で構成することができる、そこに示すセンサ３１４など）を備える実施形態では、センサ３１４を更に支持することができる。基板３１２は、エミッタアレイ３０２及びセンサ３１４に電気的接続を提供するように構成することができ、（例えば、ドライバ（図示せず）によって生成することができる電力、制御などの）信号をエミッタアレイ３０２及びセンサ３１４に、又はエミッタアレイ３０２及びセンサ３１４から、送信することができる。場合によっては、基板３１２は、プリント回路基板である。

いくつかの変形例では、適応光源モジュール３００は、組み立てられたときに、レンズ３０４の一部分がキャップ３０６と基板３１２との間に挟まれるように構成されている。これらの変形例では、キャップ３０６の一部分は、レンズ３０４の上面に（直接、又はスペーサなどの１つ以上の介在構成要素を介して間接的に、のいずれかで）接触するように配置され、基板３１２の一部分は、レンズ３０４の底面に（直接、又はスペーサなどの１つ以上の介在構成要素を介して間接的に、のいずれかで）接触するように配置されている。キャップ３０６及び基板３１２は、キャップ３０６及び基板３１２がある方向（例えば、エミッタアレイの発光面に垂直な方向）に沿ったレンズ３０４の移動を防止するように、互いに対して固定することができる。これらの変形例のいくつかでは、キャップ３０６は、エミッタアレイ３０２からの光をシーンに伝達することができる透明窓３０８と、以下でより詳細に説明するようにレンズ３０４の一部分を不明瞭化することができる非透明部分３１０と、を備えることができる。

透明窓３０８（又はその一部分）は、任意選択的に、レンズ又はプリズムとして作用することができ、これにより、それを通過する光を屈折させることができる。例えば、本明細書で説明する適応光源モジュールのいくつかの変形例では、適応光源モジュールの窓は、エミッタアレイの隣接するエミッタ間の空間から生じる可能性のある画像アーチファクトを除去するように構成することができる。図４は、本明細書に記載の適応光源モジュールと共に使用するのに好適なハウジング４００の１つのそのような変形例の側断面図を示す。そこに示すように、ハウジング４００は、中心点（ハウジング４００の中心と位置合わせされていてもよく、又はされていなくてもよい）の周りに配置された複数の同心プリズム（例えば、図４に示すプリズム４０６）を含むことができるプリズム面４０２を備えることができる。各プリズムは、ハウジングの表面から延びて、中心点に向かって（例えば、第１の角度αで）角度付けられた内面（例えば、プリズム４０６の内面４０８）と、中心点から離れるように（例えば、第２の角度βで）角度付けられた外面（例えば、プリズム４０６の外面４１０）と、を有することができる。プリズムは、以下でより詳細に説明するように、エミッタアレイの隣接するエミッタ間の間隙によって引き起こされるアーチファクトをまとめて除去することができる。

図４に示すように、プリズム面４０２のプリズムは、好ましくは対称的であってもよい（すなわち、第１の角度αが第２の角度βと同じであるように）が、プリズムのうちの１つ以上は、所与のプリズムの第１の角度αが第２の角度βとは異なる（例えば、それより大きい、又はそれより小さい）ように非対称的であってもよいことを理解されたい。追加的又は代替的に、プリズムの内面の角度α又は外面の角度βは、プリズムについてプリズム面４０２の１つの断面で測定されたこれらの角度が、同じプリズムについてプリズム面４０２の異なる断面で測定されたこれらの角度とは異なり得るように、半径方向に変化することができる。追加的又は代替的に、プリズム面４０２の異なるプリズムは、異なるプリズム角度を有することができる（例えば、第１のプリズムの内面の角度は、第２のプリズムの内面の対応する角度とは異なってもよい、及び／又は第１のプリズムの外面の角度は、第２のプリズムの外面の対応する角度とは異なってもよい）。まとめると、プリズムは、エミッタアレイから受光した入射光に加えられる歪みを制御し、したがって、プリズム面４０２のプリズムの角度は、所望の歪みプロファイルを達成するように局所的に選択することができる。

この歪みを使用して、エミッタアレイの隣接するエミッタ間の間隔から生じる画像アーチファクトに対処することができる。具体的には、プリズムは、隣接するエミッタによって放出される光間の部分的な重なりを引き起こすために、（本明細書で論じられるように、レンズからプリズム面４０２に向けられたような）エミッタアレイによって生成された光を歪ませるように構成することができる。例えば、図４Ｂは、エミッタの３×３のアレイからプリズム面４０２上に投影することができる光パターン４１２を示す（光の個々のセグメント間の間隔は、アレイ内の隣接するエミッタ間の物理的間隔の結果である）。ハウジング４００がプリズム面４０２（又は任意の他の屈折特徴部）を含んでいない場合、この光パターン４１２は、明らかな変化なしにシーンに渡される。しかしながら、プリズム面４０２により、図４Ｃに示すようになど、プリズムの外面は、（半径方向内側に歪んでいる）半径方向に歪んだ第１の画像４１４をまとめて形成することができ、プリズムの内面は、（半径方向外側に歪んでいる）半径方向に歪んだ第２の画像４１６をまとめて形成することができる。プリズム面４０２は、半径方向に歪んだ第１の画像４１４及び半径方向に歪んだ第２の画像４１６の両方を透明窓を通してシーン上に投影することができる。間隙は、半径方向に歪んだ第１の画像４１４及び半径方向に歪んだ第２の４１６において異なって歪んでいるため、これらの画像が重ね合わされると、間隙は、２つの画像間でもはや位置合わせされなくてもよい。このようにして、プリズム面４０２により、入力光パターン４１２内に存在していた間隙を満たすことができる。実際、エミッタの全てがオンにされると、プリズム面４０２は、図４Ｃに示すようになど、間隙を含まない照明の出力画像４１８を表面に出すことができ、投影することができる。

概して、プリズム面４１２のプリズムは、好ましくは、半径方向に歪んだ第１の画像４１４と半径方向に歪んだ第２の画像４１６との間に十分な重なりを作り出して、エミッタアレイから受光した光パターン４１２内の隣接するエミッタ間の間隙を満たすのに十分な光学パワーを有する。光学パワーが（例えば、典型的なフレネルレンズによって提供されるレベルまで）増加し始めると、歪みが、１つのエミッタから放出された光を第２のエミッタから放出された光とシーン内で重ならせ始める。この重なりは、シーンに比較的均一な照明を提供する適応光源モジュールの能力を損なう可能性があるため、これにより、デバイスの動作に悪影響を及ぼすことがある。したがって、（直前に論じたように）プリズム面４０２によって受光した光パターン４１２内の間隙を満たすのに十分な歪みを提供するようにではあるが、隣接するエミッタからの照明間の著しい重なりを作り出すことがないように、プリズム面４０２を構成することが望ましい場合がある（この用途の目的のために、これらのエミッタの１番目によって放出された光の１０％超がこれらのエミッタの２番目から放出された光と重なる場合、２つのエミッタ間の重なりは、「著しい」と見なされる）。

各プリズム４０６の内面４０８の第１の角度α及び外面４１０の第２の角度βの選択は、（ｉ）エミッタアレイ（例えば、隣接するエミッタ間の相対間隔）、（ｉｉ）レンズ、及び（ｉｉｉ）適応光源モジュールの全体公差の設計に依存し得るが、本明細書に記載のプリズム面は、好ましくは、少なくとも１つのプリズム（かつ好ましくは全てのプリズム）に対するプリズム面の角度がそれぞれ１６度未満である（すなわち、プリズム４０６の内面４０８の第１の角度α及び外面４１０の第２の角度βが両方とも１６度未満である）ように構成されている。より好ましくは、プリズム面は、少なくとも１つのプリズム（かつ好ましくは、全てのプリズム）に対するプリズム面の角度がそれぞれ５～１２度である（すなわち、プリズム４０６の内面４０８の第１の角度αが５～１２度であり、かつプリズム４０６の外面４１０の第２の角度βが５～１２度である）ように構成されている。

上述のように、ハウジングの１つ以上の構成要素は、１つ以上の透明部分並びに１つ以上の非透明部分を有するように構成することができる。例えば、図５は、図３に関して上述した適応光源モジュール３００の変形例の側断面図を示す（適応光源モジュール３００からの同様の構成要素は、図３で使用されているものと同じラベルを有するであろう）。具体的には、ハウジングは、透明部分（透明窓３０８を含む）及び非透明部分３１０の両方を含むキャップ３０６を備えることができる。透明部分は、エミッタアレイ（図示せず）からの光がシーンを照明するために適応光源モジュールを出る（すなわち、透明窓３０８を通して）ことを可能にするように構成されている。

非透明部分３１０は、可視光（かつ任意選択的に、赤外線又は紫外線などの光の１つ以上の非可視波長）に対して不透明又は半透明であってもよく、１つ以上の機能を果たすことができる。例えば、いくつかの変形例では、非透明部分３１０は、適応光源モジュールの１つ以上の部分を外部観察から視覚的に不明瞭化するように作用することができる。例えば、（図３に関して上述したようになど）キャップ３０６がレンズ３０４の上面に接触するように構成されているいくつかの例では、図５に示すように、接着剤５００を使用して、キャップ３０６をレンズ３０４に接続することができる。これらの例では、接着剤５００の不均一な塗布は、完全に透明なキャップを有する適応光源モジュールの外側から見えることがある。キャップ３０６の非透明部分３１０は、接着剤５００の上方に配置することができ（例えば、それにより、接着剤５００は、レンズ３０４の上面とキャップ３０６の非透明部分３１０との間に配置される）、これにより、キャップ３０６の上部部分を通した接着剤５００の視認性を制限することができる。追加的又は代替的に、非透明部分は、光がそれを通過することを制限又は防止することができ、これを使用して、次に、適応光源モジュールからデバイス全体に出ていくことがある（他のデバイス構成要素と干渉することがある）迷光、及び／又はデバイス全体から適応光源モジュールに入ることがある（適応光源モジュール内に配置された任意の光センサと干渉することがある）迷光を低減することができる。実際、適応光源モジュールは、デバイス内に少なくとも部分的に配置されるように、かつ可視光が透明窓３０８を通してのみデバイスに入り、デバイスから出ることができるように構成することができる。これらの変形例では、デバイスハウジングの一部分（又はデバイス内の別の構成要素）は、キャップ３０６の透明部分の側面を覆う（かつ透明部分の覆われた部分を光の進入から遮蔽する）ことができ、キャップ３０６の非透明部分３１０及び基板３１２は、デバイス内に配置された適応光源モジュールの残りの部分に光が入る又はそこから出ることをまとめて阻止することができる。

キャップ３０６が透明部分及び非透明部分の両方を有する場合、キャップ３０６は、任意の好適な方法で作製することができる。例えば、場合によっては、キャップ３０６は、二段階射出成形プロセスを使用して形成され、透明部分は、第１の材料から成形され、非透明部分は、第２の材料から成形される。他の例では、キャップ３０６の透明部分は、非透明部分とは別々に形成されて、その後、非透明部分に接続することができる。

上述のように、本明細書に記載の適応光源モジュールは、レンズを備えることができる。一般に、レンズは、エミッタアレイによって放出される光を集束する、コリメートする、又は他の方法で成形する（かつ光をハウジングの一部分を通してシーンに向ける）ように構成された画像化領域を備える。レンズは、レンズをハウジングの一部分に接続するように構成された取り付け領域を更に備えてもよく、画像化領域を取り付け領域に接続する中間領域を更に備えてもよい。場合によっては、中間領域は、より詳細に上述した光センサなどの任意選択のセンサに光を向けるように構成することができる。

例えば、図６Ａは、適応光源モジュール６００の１つのそのような変形例の側断面図を示す。そこに示すように、適応光源モジュール６００は、より詳細に上述したものなどの、エミッタアレイ６０２と、レンズ６０４と、キャップ６０６と、を備える。レンズ６０４は、画像化領域６０８と、中間領域６１０と、取り付け領域６１２と、を備えることができる。別個かつ異なる領域であるものとして論じられているが、レンズ全体は、単一の材料片から作製することができ、領域間の分割は、レンズ６０４の断面プロファイルの変化によって定義することができることを理解されたい。例えば、取り付け領域６１２は、レンズ６０４の周辺領域であってもよく、ハウジングの１つ以上の部分に接触するレンズ６０４の一部分であってもよい。例えば、取り付け領域６１２は、キャップ６０６に接触するように適応光源モジュール内に配置されてもよい（例えば、取り付け領域６１２の上面は、キャップ６０６の底面に接触することができる）。

図６Ａに示す特定の変形例では、取り付け領域６１２は、ハウジングのキャップ６０６及び基板６１３の両方に接触するように適応光源モジュールに配置されている。具体的には、取り付け領域６１２は、（直接、又はスペーサなどの１つ以上の介在構成要素を介して間接的に、のいずれかで）キャップ６０６と接触する上面と、（直接、又はスペーサなどの１つ以上の介在構成要素を介して間接的に、のいずれかで）基板に接触する底面と、を有する環状セグメントを含む。取り付け領域６１２は、キャップ及び基板の両方に接触するものとして図６Ａに示されているが、レンズの取り付け領域は、キャップ又は基板のうちの１つのみに接触してもよいことを理解されたい。

例えば、図６Ｂは、適応光源モジュール６１８の１つのそのような変形例を示す。そこに示すように、適応光源モジュール６１８は、エミッタアレイ６０２と、キャップ６０６（図６Ａに示すものなど）と、画像化領域６２２、中間領域６２４、及び取り付け領域６２６を有するレンズ６２０と、を備える。そこに示すように、取り付け領域６２６は、キャップ６０６に接触する（例えば、取り付け領域の上面は、キャップ６０６の底面に接触することができる）が基板には接触しないように構成及び配置されている。

レンズの画像化領域（例えば、図６Ａ及び図６Ｂそれぞれからのレンズ６０４の画像化領域６０８及びレンズ６２０の画像化領域６２２）は、エミッタアレイ６０２の上方に配置することができ、エミッタアレイ６０２によって放出される光を集束する、コリメートする、又は他の方法で成形するように構成されている。レンズの画像化領域は、個々のエミッタのサイズと併せて、上述したようになど、各エミッタが所与のカメラ視野のどのくらいをカバーするかを制御することができる。画像化領域は、好ましくは、光を屈折させるための１つ以上の曲面を含む（ただし、フレネルレンズを利用して、画像化領域の同じ曲線状のプロファイルを低減した高さで達成することができることを理解されたい）。例えば、図６Ａに示す画像化領域６０８及び図６Ｂに示す画像化領域６２２は各々、凸状の前面（すなわち、エミッタアレイから離れるように向く）と、凸状の背面（すなわち、エミッタアレイの方を向く）と、を含み、両凸レンズを形成するが、所与の適応光源モジュールの必要性に適切なように、他のレンズ設計（例えば、平凸レンズ又はメニスカスレンズ）を画像化領域に使用することができることを理解されたい。

レンズの中間領域は、レンズの画像化領域と取り付け領域との間に配置することができ、典型的には、エミッタアレイ６０２からの光をシーン上に画像化しない又は他の方法で向けない。例えば、中間領域は、エミッタアレイからのいくらかの光が透明窓に到達するのをブロックする、又は他の方法で防止することができる。図６Ａのレンズ６０４の変形例では、中間領域６１０は、前面、背面、及び画像化領域６０８の背面から中間領域６１０の背面まで延びる内側側壁６１６を有する環状本体として成形されている。場合によっては、中間領域６１０の前面は、湾曲していてもよく、（画像化領域６０８が湾曲した前面を含む実施形態では）画像化領域６０８の前面と同じ曲率半径を有してもよく、又は有していなくてもよい。

場合によっては、内側側壁６１６は、実質的に垂直に向けられていてもよく（すなわち、内側側壁６１６と透明窓との間の鋭角が少なくとも６０度であるように）、それにより、次いで、内側側壁６１６に到達する光を透明窓から離れるように屈折させる（場合によっては、内側側壁６１６は、内側側壁６１６によって受光された光を吸収することができる吸収性コーティングを含むことができることも理解されたい）。例えば、場合によっては、内側側壁６１６は、（例えば、透明窓に対して垂直に向けることができる）円筒形状を有し、他の例では、内側側壁６１６は、（例えば、円錐の軸が透明窓に垂直であり、かつ内側側壁６１６がエミッタアレイ６０２から透明窓への方向に狭くなるように向けることができる）円錐台形状を有する。場合によっては、内側側壁６１６は、画像化領域６０８の一部分を取り囲むことができる（例えば、図６Ａに示すように、画像化領域６０８の凸状背面を取り囲む）。追加的又は代替的に、内側側壁６１６は、エミッタアレイ６０２の少なくとも一部分を取り囲むことができる。これらの変形例では、エミッタアレイ６０２から放出された（又は反射された）任意の光は、最初に画像化領域６０８又は内側側壁６１６のいずれかと相互作用し、それによってレンズ６０４がエミッタアレイ６０２から来る光の全てを制御することを可能にする。

光センサ（例えば、図６Ａ及び図６Ｂに示すセンサ６１４）を備える適応光源モジュールの変形例では、中間領域は、光をセンサ６１４に向けるように構成することができる。具体的には、シーンに存在する光の特性を測定するために、中間領域は、透明窓を通してシーン光を受光することができ、光をセンサ６１４に集束する又は他の方法で光をセンサ６１４に向けることができる。中間領域の設計は、センサ６１４が光を受光することができるシーンの空間的範囲を制御することができる。言い換えれば、中間領域の調整は、センサ６１４がシーンのより大きな部分からの光を収集することを可能にすることができ、これにより、センサ６１４がシーン全体をより良好に特徴付けることを可能にすることができる。例えば、場合によっては、中間領域６１０の背面は、エミッタアレイの上面を越えて延びることができ、これにより、中間領域の背面をセンサ６１４に近接して配置することができる。これの一実施例として、図６Ａに示す内側側壁６１６は、中間領域６１０の背面がエミッタアレイ６０２の上面を越えて延びるように、エミッタアレイ６０２を少なくとも部分的に取り囲む。言い換えれば、中間領域６１０の背面は、エミッタアレイ６０２の上面に対して、適応光源モジュールの後端部により近く（例えば、センサ６１４及びエミッタアレイ６０２を支持する基板６１３により近く）てもよい。

図６Ａに示すレンズ６０４の中間領域６１０は、軸対称であるもの（これは製造に対して有利であり得る）として示されているが、場合によっては、中間領域６１０は、軸対称でなくてもよいことを理解されたい。例えば、図６Ｂに示すレンズ６２０の変形例では、中間領域６２４は、半径方向に対称ではない。この特定の実施例では、中間領域６２４は、中間領域の前面から離れるように延びる突出部６２８を備える。この突出部６２８は、センサ６１４の上方に少なくとも部分的に配置することができ、シーン光をセンサ６１４に向けるための光パイプとして作用することができる。

本明細書に記載の適応光源モジュールのいくつかの変形例では、適応光源は、適応光源ユニットのハウジングの一部分を形成するレンズを含む。例えば、図９は、適応光源モジュール９００の１つのそのような変形例を示す。そこに示すように、光源ユニット９００は、レンズ９０２と、スタンドオフ９０４と、基板９０６と、エミッタアレイ９０８と、を含む。レンズ９０２、スタンドオフ９０４、及び基板９０６は、適応光源モジュール９００のハウジングをまとめて形成することができる。

具体的には、基板９０６（上記のように任意の方法で構成することができる）は、エミッタアレイ９０８をハウジング内に保持するようにエミッタアレイ９０８を支持することができる。適応光源モジュール９００がセンサ（上述したような任意の方法で構成することができる、図９に示すセンサ９１０など）を備える変形例では、基板９０６は、センサ９１０を更に支持することができる。スタンドオフ９０４は、基板９０６に対してレンズ９０２を保持するハウジングのセグメントであり、これは、レンズ９０２とエミッタアレイ９０８との間の相対位置を設定することができる。スタンドオフ９０４は、それを通って延びる開口部を画定して、エミッタアレイ９０８によって放出された光がレンズ９０２に到達することを可能にする。スタンドオフ９０４及び基板９０６は、２つの別個の構成要素から形成されているものとして図９に示されているが、他の例では、これらの２つの構成要素は、単一のハウジング片として形成することができることを理解されたい。更に他の変形例では、適応光源モジュール９００は、スタンドオフ９０４を含まず、レンズ９０２は、基板９０６に直接接続する。

いくつかの変形例では、接着剤（図示せず）を使用して、レンズ９０２をスタンドオフ９０４に接続することができる。したがって、スタンドオフの少なくとも一部分を非透明材料から形成することが望ましい場合があり、これは、そうでなければ完全に透明なキャップを有する適応光源モジュールの外側から見えることがある不均一な接着剤塗布の視認性を制限することができる。いくつかの変形例では、スタンドオフ９０４の少なくとも一部分は、透明材料から形成することができる。例えば、スタンドオフ９０４の透明部分は、センサ９１０の上方に少なくとも部分的に配置することができる。スタンドオフ９０４の透明部分は、レンズ９０２を介してシーン光を受光することができ、このシーン光をセンサ９１０に向けるための光パイプとして作用することができる。

図６Ａ及び図６Ｂに関して上述した適応光源モジュールのレンズと同様に、レンズ９０２は、より詳細に上述したように、エミッタアレイ９０８によって放出された光を集束する、コリメートする、又は他の方法で成形するように構成された画像化領域９１２を含む。レンズ９０２は、両凸レンズを形成する凸状前面（すなわち、エミッタアレイから離れるように向き、かつ適応光源モジュール９００のハウジングの外面を形成する）及び凸状背面（すなわち、エミッタアレイの方を向いている）を含むものとして図９に示されているが、所与の適応光源モジュールの必要性に対して適切なように、他のレンズ設計（例えば、平凸又はメニスカスレンズ）を画像化領域に使用することができることを理解されたい。レンズ９０４は、レンズ９０２をハウジングの残りの部分に接続するように構成された取り付け領域９１４を更に含む。例えば、図９に示す変形例では、取り付け領域９１４の底面は、（直接、又はスペーサなどの１つ以上の介在構成要素を介して間接的に、のいずれかで）スタンドオフ９０４の上面に接触するように配置されている。図９には示されていないが、レンズは、取り付け領域９１４を画像化領域９１２に接続する中間セグメントを更に含むことができる。これらの例では、中間領域は、上述のように（例えば、光をセンサ９１０に向けるように）任意の方法で構成することができる。

本明細書に記載の適応光源モジュールは、広範囲の異なるエミッタアレイ構成で使用することができる。具体的には、個々のエミッタの相対寸法及び相対位置は、意図された使用事例及びシステム制約（例えば、利用可能な電力、最大光源モジュールサイズ）に応じて選択することができる。場合によっては、各エミッタが同じ寸法を有するエミッタアレイを有することが望ましい場合がある。例えば、図７Ａは、各々が同じ寸法を有する複数の個々のエミッタ７０２を含むエミッタアレイ７００を示す。３×３のアレイとして図７Ａに示されているが、エミッタアレイ７００は、例えば、同様なものの２×３のアレイ、２×４のアレイ、３×４のアレイ、４×４のアレイなどの、任意の好適な数及び配置のエミッタを含むことができることを理解されたい。

他の変形例では、アレイ内のいくつかのエミッタにアレイ内の他のエミッタよりも大きくさせることが望ましい場合がある。これらの変形例のいくつかでは、中央エミッタ（又は中央エミッタのグループからの各エミッタ）は、複数の周辺エミッタの各々よりも大きくてもよい。例えば、図７Ｂは、エミッタアレイ７０４の１つのそのような変形例を示す。そこに示すように、エミッタアレイ７０４は、中央エミッタ７０６と中央エミッタ７０６を取り囲む複数の周辺エミッタ７０８（例えば、３×３のアレイの残りの８つのエミッタ）とを含むエミッタの３×３のアレイであってもよい。この変形例では、中央エミッタ７０６は、中央エミッタ７０６がエミッタアレイ７０４内の最大エミッタであるように、周辺エミッタ７０８の各々よりも大きくてもよい。

エミッタアレイ７０４は、適応光源モジュールがマルチカメラシステム（図１Ａ～図１Ｃに関して上述したマルチカメラシステム１０２など）と併せて使用される場合に、特定の有用性を見出すことができる。例えば、中央エミッタ７０６は、中央エミッタ７０６が光を放出するときに、その光がマルチカメラシステム内の１つのカメラの視野を満たす（例えば、光がマルチカメラシステム１０２の第３のカメラ１０８の視野１１６を満たすことができる）ように、適応光源モジュール内にサイズ決定及び配置することができる。これにより、エミッタアレイ７０４からの単一のエミッタ（すなわち、中央エミッタ７０６）をアクティブにして、この視野を完全に照明することを可能にすることができる。特に、個々のエミッタを駆動するためにどれだけのシステム電流が利用可能であるかに限界がある場合、これにより、この視野に提供することができる照明を最大化するのに役立つことができる。光をシーンに向けるためにエミッタが使用される場合、シーンに到達する光のサイズ及び形状は、少なくとも、エミッタのサイズ及び形状、レンズの設計及び相対位置、並びに透明窓の設計及び相対位置に依存することを理解されたい。

中央エミッタ７０６は、中央エミッタ７０６から放出された光がマルチカメラシステムの視野又は１つ以上の追加のカメラ（例えば、マルチカメラシステム１０２の第２のカメラ１０６の視野１１４及び第１のカメラ１０４の視野１１２）を満たさないように、適応光源モジュール内に更にサイズ決定及び配置されてもよい。これらの例では、エミッタアレイからの追加のエミッタ（すなわち、周辺エミッタ７０８）をアクティブにして、これらの視野を照明するのを支援することができる。これの一実施例は、以下の図８Ａ及び図８Ｂに関して上述することができる。

エミッタアレイ７０４は、単一の中央エミッタ７０６を有するものとして図７Ｂに示されているが、他の例では、エミッタアレイは、それぞれが複数の周辺エミッタよりも大きい中央エミッタのグループを含むことができる。例えば、図７Ｃは、エミッタアレイ７１０の１つのそのような実施例を示す。そこに示すように、エミッタアレイ７１０は、中央エミッタ７１２の第１のグループと、第１のグループを取り囲む周辺エミッタ７０８の第２のグループと、を含むことができる。中央エミッタ７１２の各々は、周辺エミッタ７０８の各々よりも大きくてもよい。中央エミッタ７１２の第１のグループは、マルチカメラシステムのカメラの視野を満たす光をまとめて放出することができる（例えば、光は、マルチカメラシステム１０２の第３のカメラ１０８の視野１１６を満たすことができる）。これは、個々の中央エミッタ７１２間の間隙のために、単一のエミッタ（例えば、図７Ｂに示すエミッタアレイ７０４からの中央エミッタ７０６）ほど多量の総照明を得ることができないことがあるが、これにより、中央エミッタ７１２の第１のグループからの異なる個々のエミッタによって提供される照明を選択的に調整することによって、視野内の照明を調整するための柔軟性を可能にすることができる。図７Ｂの考察と同様に、周辺エミッタ７０８を使用して、マルチカメラシステムの他のカメラの視野（例えば、マルチカメラシステム１０２の第２のカメラ１０６の視野１１４及び第１のカメラ１０４の視野１１２）を照明するのを支援することができる。

適応光源モジュールは、エミッタアレイの各エミッタが個別にアドレス可能であるように、それにより、各エミッタによって放出された光を個別に制御することができるように、構成することができる。場合によっては、あるエミッタをグループとして制御することが望ましい場合がある。これは、適応光源モジュールによって提供される照明を空間的に変化させる柔軟性を犠牲として成り立ち得るが、ドライバが出力する必要がある制御信号の数を低減することによって、ドライバ設計を簡素化することができる。

例えば、図８Ａ及び図８Ｂは、いくつかのエミッタをグループとして制御することができるエミッタアレイ８００の一実施例を示す。そこに示すように、エミッタアレイ８００は、図７Ｂに関して上述したエミッタアレイ７０４と同様に、中央エミッタ８０２と、中央エミッタ８０２を取り囲む複数の周辺エミッタ（例えば、残りの８つのエミッタ）とを含む、３×３のエミッタアレイを含むことができる（しかし、アレイは、上述したようになど、任意の好適な数及び配置のエミッタを含むことができる）。周辺エミッタは、第１のエミッタグループ８０４（例えば、中央エミッタ８０２の側面に直接隣接する複数のエミッタ）と第２のエミッタグループ８０６（例えば、エミッタアレイ８００の角に配置された複数のエミッタ）に分割することができる。第１のエミッタグループ８０４のエミッタは、一緒に制御することができ（例えば、適応光源モジュールのドライバから同じ電流を受信することができる）、第２のエミッタグループ８０６のエミッタもまた、一緒に制御することができる。したがって、エミッタアレイ８００は、中央エミッタ８０２を制御するための１つの制御信号、第１のエミッタグループ８０４を制御するための第２の制御信号、及び第２のエミッタグループ８０６を制御するための第３の制御信号の、異なる３つの制御信号を使用して光を放出するように制御されてもよい。

エミッタアレイ８００は、適応光源モジュールに組み込まれたときに、シーン内の異なる視野を選択的に照明するために使用することができる。これは、１つ以上のカメラを使用してこれらの異なる視野の画像をキャプチャする場合に有用であり得る。例えば、デバイスは、目標視野を選択するように構成することができる（例えば、目標視野は、デバイスによって自動的に決定する、又はユーザ入力を使用して設定することができる）。次いで、デバイスは、決定された目標視野に少なくとも部分的に基づいて（かつ典型的には、シーンコンテンツ及びシーン条件に少なくとも部分的に基づいて）所望の照明プロファイルを選択するように構成することができる。適応光源モジュールは、選択された照明プロファイルに従ってシーンを照明することができ、１つ以上のカメラを使用して、この照明中に１つ以上の画像をキャプチャすることができる。これらの１つ以上の画像は、目標視野に対応する視野においてキャプチャすることができる。例えば、マルチカメラシステムの１つのカメラを、この照明中に画像をキャプチャするように選択することができ、目標視野を、このカメラの視野に一致するように選択することができる。他の例では、カメラに、そのカメラの視野よりも小さい視野を有する画像をキャプチャするように指示することができ（これは、カメラによってキャプチャされた画像をクロッピングすることによって達成することができる）、目標視野を、このより小さい視野に一致するように選択することができる。

目標視野が変化すると、アクティブ化されるエミッタの選択（並びにアクティブなエミッタに提供される相対電流）が変更されて、新しい照明プロファイルを設定することができる。例えば、図８Ｂは、図１Ａ～図１Ｃに関して上述したマルチカメラシステム１０２に関連付けられた視野を照明するときの、適応光源モジュールのエミッタアレイ８００制御の異なるモードを示すグラフを示す。１つのモードでは、適応光源モジュールを使用して、第３の視野１１６（すなわち、マルチカメラシステム１０２の第３のカメラ１０８の視野、これは、この例では、３つの視野のうちの最も狭いものである）を照明する。第１のモードでは、電流は、中央エミッタ８０２（図７Ｂに関して上述したように、視野１１６を満たすようにサイズ決定することができる）のみに駆動される。

より大きな視野に移動すると、適応光源モジュールは、第２のモードで動作して、第３の視野１１６よりも大きい第２の視野１１４（すなわち、マルチカメラシステム１０２の第２のカメラ１０６の視野）を照明することができる。このモードでは、中央エミッタ８０２、第１のエミッタグループ８０４、及び第２のエミッタグループ８０６の各々は、第２の視野１１４を少なくとも部分的に満たすようにアクティブ化することができる（しかしながら、この照明のうちの一部はまた、第２の視野１１４を越えて延びることができることを理解されたい）。相対電流量は、第２の視野１１４に対して所定の照明輝度及び均一性を達成するように選択することができる。例えば、このモードでは、第１のエミッタグループ８０４の各エミッタは、中央エミッタ８０２よりも多くの電流を受信することができ、中央エミッタ８０２は、次いで第２のエミッタグループ８０６のエミッタの各々よりも多くの電流を受信することができる。

最後に、最も広い視野に移動すると、適応光源は、第３の視野１１２（すなわち、マルチカメラシステム１０２の第１のカメラ１０４の視野）を照明するために第３のモードで動作することができる。第２のモードと同様に、中央エミッタ８０２、第１のエミッタグループ８０４、及び第２のエミッタグループ８０６の各々は、第２の視野を少なくとも部分的に満たすようにアクティブ化することができるが、各グループに印加される相対電流は、第１の視野１１２に対して選択された異なる所定の照明輝度及び均一性を達成することができる。例えば、このモードでは、第１のエミッタグループ８０４及び第２のエミッタグループ８０６の両方からの各エミッタは、中央エミッタ８０２よりも多くの電流を受信することができる。しかしながら、モード内で、中央エミッタ８０２と第１のエミッタグループ８０４と第２のエミッタグループ８０６との間の相対電流分布を調整して、そのモードに対して輝度と均一性との間のバランスを変更することができることを理解されたい。

本明細書に記載の適応光源モジュールでは、各エミッタ又はエミッタのグループは、シーンに対応する目標照明強度を提供するように制御され、これにより、シーンに送達される全体的な光強度をまとめて制御する。実際には、製造公差によって引き起こされるものなどのデバイス間のばらつきがあり得、これは、特定のユニットがシーンをどのように照明するかに影響を与えることがある。例えば、適応光源モジュールのレンズとエミッタアレイとの間のわずかなシフトは、エミッタアレイによって提供される照明の均一性を変化させることがある。したがって、適応光源モジュールは、各エミッタ又はエミッタのグループが対応する駆動設定のセットを有するように較正することができる。各駆動設定は、目標シーン強度を提供するために、個々のエミッタ又はエミッタのグループに印加されることになる電流レベルに対応する。

適応光源モジュールを使用して目標シーン照明を提供する場合、適応光源モジュールのドライバは、エミッタアレイの各エミッタ又はエミッタのグループによって提供されるべき目標シーン強度を識別することができる。次いで、ドライバは、目標シーン強度に対する特定の駆動設定を使用して、各エミッタ又はエミッタのグループをしかるべく駆動して、そのエミッタ又はエミッタのグループに対して対応する駆動電流を設定することができる。したがって、駆動設定（及び対応する駆動電流）は、ユニットごとに変化することができるが、適応光源モジュールは、ユニットにわたって一貫した照明を提供することができる。

前述の説明は、説明の都合上、説明した実施形態の完全な理解をもたらすために特定の専門用語を使用している。しかし、この説明を読めば、記述される実施形態を実施するために具体的な詳細は必要とされないことは、当業者には明らかであろう。したがって、本明細書に記載された具体的な実施形態の前述の説明は、図示及び説明の目的で提示されている。それらは、網羅的であること、又は開示されたまさにその形態に実施形態を限定することを目的としたものではない。この記載を読めば、上記の教示を考慮して、多くの変更及び変形が可能であることが、当業者には明らかであろう。

Claims (20)

1. 透明窓を備えるハウジングと、
   前記透明窓を通して光を放出するように配置及び構成されたエミッタアレイと、
   前記透明窓と前記エミッタアレイとの間に配置され、前記エミッタアレイの上方に配置された画像化領域を備えるレンズと、
   を備える、光源モジュール。
2. 前記透明窓が、中心点の周りに配置された複数の同心プリズムを有するプリズム面を備え、前記複数の同心プリズムの各同心プリズムが、前記中心点に向かって第１の角度で角度付けられた内面と、前記中心点から離れるように第２の角度で角度付けされた外面とを有する、請求項１に記載の光源モジュール。
3. 前記複数の同心プリズムの各同心プリズムに対する前記第１の角度及び前記第２の角度がそれぞれ、１６度未満である、請求項２に記載の光源モジュール。
4. 前記複数の同心プリズムの各同心プリズムに対する前記第１の角度及び前記第２の角度がそれぞれ、５～１２度である、請求項３に記載の光源モジュール。
5. 前記ハウジングが、基板と、キャップとを備え、前記光エミッタアレイが、前記基板によって支持されている、請求項１に記載の光源モジュール。
6. 前記レンズの取り付け領域が、前記キャップが前記取り付け領域の上面に接触し、かつ前記基板が前記取り付け領域の底面に接触するように、前記ハウジング内に構成及び配置されている、請求項５に記載の光源モジュール。
7. 前記レンズが、前記ハウジングの一部分に接続された取り付け領域と、前記画像化領域と前記取り付け領域との間の中間領域と、を備える、請求項１に記載の光源モジュール。
8. 前記中間領域が、内側側壁を有する環状本体として成形され、前記内側側壁が、前記画像化領域の少なくとも一部分を取り囲む、請求項７に記載の光源モジュール。
9. 光センサを更に備え、前記中間領域の少なくとも一部分が、前記光センサの上方に配置されている、請求項７に記載の光源モジュール。
10. 前記中間領域の背面が、前記エミッタアレイの上面よりも基板に近い、請求項８に記載の光源モジュール。
11. 透明窓を備えるハウジングと、
    前記透明窓を介して光を放出するように配置及び構成されたエミッタアレイと、
    前記透明窓と前記エミッタアレイとの間に配置されたレンズと、
    を備える、光源モジュールを備え、
    前記エミッタアレイの少なくとも１つの中央エミッタが、前記エミッタアレイの少なくとも１つの周辺エミッタよりも大きい、
    システム。
12. 第１の視野を有する第１のカメラを更に備え、前記光源モジュールが、前記少なくとも１つの中央エミッタによって生成された光が前記第１の視野を満たすように構成されている、請求項１１に記載のシステム。
13. 前記少なくとも１つの中央エミッタが、第１の中央エミッタを含み、前記光源モジュールが、前記第１の中央エミッタによって放出された光が前記第１の視野を満たすように更に構成されている、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記少なくとも１つの中央エミッタが、複数の中央エミッタを含み、前記光源モジュールが、前記複数の中央エミッタによってまとめて放出された光が前記第１の視野を満たすように更に構成されている、請求項１２に記載のシステム。
15. 前記少なくとも１つの中央エミッタが、複数の中央エミッタを含み、前記少なくとも１つの周辺エミッタが、前記複数の中央エミッタを取り囲む複数の周辺エミッタを含む、請求項１１に記載のシステム。
16. 画像キャプチャ中にシーンを照明する方法であって、
    前記シーンの目標視野を決定することと、
    前記決定された目標視野に少なくとも部分的に基づいて、照明プロファイルを決定することと、
    適応光源モジュールを使用して、前記決定された照明プロファイルに従って前記シーンを照明することと、
    前記決定された目標視野の画像を前記シーンを照明している間にキャプチャすることと、
    を含み、
    前記適応光源モジュールが、複数のエミッタを有するエミッタアレイを備え、
    前記シーンを照明することが、前記決定された目標視野が第１の視野であるときには、前記複数のエミッタの第１のサブセットで光を生成することを含み、前記決定された目標視野が第２の視野であるときには、前記複数のエミッタの全てで光を生成することを更に含む、
    方法。
17. 前記複数のエミッタの前記第１のサブセットが、第１のエミッタを含み、前記第１のエミッタで光を生成することが、前記第１の視野を満たす、請求項１６に記載の方法。
18. 前記複数のエミッタの全てで光を生成することが、前記第２の視野を満たす、請求項１７に記載の方法。
19. 前記第２の視野が、前記第１の視野よりも大きい、請求項１６に記載の方法。
20. 前記第１の視野が、第１のカメラの視野に対応し、前記第２の視野が、第２のカメラの視野に対応する、請求項１６に記載の方法。

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