具有自适应照明的光源模块
Title: Light Source Module with Adaptive Illumination
Patent No.: US20230086557A1
Application Date: 2022-06-28
Assignee: Apple Inc
Inventors: Angelo M. Alaimo, Blake M. Coughenour, Bryan Dang, Florian R. Fournier, Katherine J. Armstrong
摘要
本文披露了各种自适应光源模块，其能够为场景提供自适应照明。自适应光源模块可以包括外壳、发射器阵列和透镜。发射器阵列包括多个发射器。透镜可以将发射器阵列发出的光通过外壳的透明窗口重定向。外壳还可以包括一个棱镜表面，用于扭曲发射器阵列发出的光，和/或一个或多个不透明部分，用于限制光通过其中。自适应光源模块可以可选地包括一个光传感器，透镜的一部分可以被配置为将光引导至光传感器。
技术领域
消费电子设备的光学成像技术，具体涉及自适应光源模块和闪光灯系统。
发明背景
消费电子产品如智能手机、平板电脑和电脑的摄像头功能日益重要。随着单个摄像头质量的提升和多摄像头系统的集成，这些设备在各种情况下的成像能力不断提高。在低光条件下，光源模块（也称为闪光灯）被用来照亮场景以便于图像捕捉。然而，不同的场景条件可能需要不同的闪光灯照明方式，尤其是当使用多摄像头系统时。因此，提供一种能够灵活选择性地为场景的不同部分提供照明的闪光灯模块是理想的。
发明总览
本发明提出了一种自适应光源模块，旨在解决现有闪光灯在复杂场景下照明不均匀的问题。该模块通过一个包含多个发射器的发射器阵列和一个特殊设计的透镜来实现自适应照明。透镜与透明窗口配合使用，并通过棱镜表面调整光的传播路径。外壳设计包括基板和盖子，透镜被精确定位以确保光学组件的稳定性。该设计允许光源模块根据场景需求调整照明区域和强度，从而提供更灵活和高效的光照方案。
核心创新
- 采用具有多个同心棱镜的透明窗口，每个棱镜的内表面以第一角度朝向中心倾斜，外表面以第二角度远离中心倾斜，这些角度均小于16度，优化了光的散射和均匀性。
- 透镜设计包括成像区域和连接区域，连接区域被配置为与外壳的基板和盖子接触，确保光学组件的稳定性和精确对准。
- 中间区域设计为环形结构，内侧壁围绕成像区域的一部分，确保光线的有效控制和重定向，同时为光传感器提供保护。
- 包含一个光传感器，透镜的中间区域部分位于光传感器上方，用于监测环境光线并动态调整照明参数。
- 发射器阵列中，中央发射器比外围发射器大，中央发射器发出的光可以填充特定摄像头的视野，实现对特定区域的精确照明。
- 系统可以根据目标视野确定照明轮廓，使用自适应光源模块根据不同视野需求调整发射器的工作状态，例如在较小视野下仅使用部分发射器，在较大视野下使用所有发射器。
- 该技术可应用于智能手机或相机系统，通过动态调整照明范围和强度，提升在复杂光线条件下的成像质量，尤其适用于多摄像头系统。
Analyzed by Patent Digest System
2026-04-13 10:30