特許 7445712 １セットの発光体による光ファイバ照射

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-28

(45)【発行日】2024-03-07

(54)【発明の名称】１セットの発光体による光ファイバ照射

(51)【国際特許分類】

   F21V 8/00 20060101AFI20240229BHJP

   G02B 6/32 20060101ALI20240229BHJP

   G02B 6/04 20060101ALI20240229BHJP

   G02B 6/42 20060101ALI20240229BHJP

   H04M 1/02 20060101ALN20240229BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20240229BHJP

【ＦＩ】

F21V8/00 221

G02B6/32

G02B6/04

G02B6/42

H04M1/02 C

F21Y115:10

【請求項の数】 18

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022120389

(22)【出願日】2022-07-28

(65)【公開番号】P2023021051

(43)【公開日】2023-02-09

【審査請求日】2022-08-10

(31)【優先権主張番号】63/226,347

(32)【優先日】2021-07-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】17/865,169

(32)【優先日】2022-07-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】503260918

【氏名又は名称】アップル インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．

【住所又は居所原語表記】Ｏｎｅ Ａｐｐｌｅ Ｐａｒｋ Ｗａｙ，Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ， Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ ９５０１４， Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100067013

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 文昭

(74)【代理人】

【識別番号】100086771

【弁理士】

【氏名又は名称】西島 孝喜

(74)【代理人】

【識別番号】100139712

【弁理士】

【氏名又は名称】那須 威夫

(74)【代理人】

【識別番号】100121979

【弁理士】

【氏名又は名称】岩崎 吉信

(72)【発明者】

【氏名】ブライアン エス メドワー

(72)【発明者】

【氏名】イーモン エイチ オコナー

(72)【発明者】

【氏名】キース リオン

(72)【発明者】

【氏名】マーク エイ ドレーダー

(72)【発明者】

【氏名】サルマン カルバシ

(72)【発明者】

【氏名】シファ シュー

(72)【発明者】

【氏名】ヤザン ゼット アルナハス

【審査官】河村 勝也

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６３－０９６５１６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０９－１５２８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２０７４４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０２１９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国登録実用新案第２０－０３１２６１６（ＫＲ，Ｙ１）

【文献】特表２０１６－５０３５１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２３１９３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｖ ８／００

Ｇ０２Ｂ ６／３２

Ｇ０２Ｂ ６／０４

Ｇ０２Ｂ ６／４２

Ｈ０４Ｍ １／０２

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
前記基板上にあり、複数の軸対称発光体グループ内に配置された１セットの発光体と、
１セットのレンズであって、前記１セットのレンズ内の各レンズが、前記複数の軸対称発光体グループ内のそれぞれの軸対称発光体グループの上に配置されている、１セットのレンズと、
１セットの光ファイバであって、前記１セットの光ファイバ内の少なくとも２つの光ファイバのそれぞれが、
前記１セットのレンズ内のそれぞれのレンズを介して、前記複数の軸対称発光体グループ内の個別の軸対称発光体グループの前記発光体から、光を受け取るように配置された近位端と、
遠位端と、
前記近位端と前記遠位端との間の湾曲部と、を有する、１セットの光ファイバと、
を備える、電子デバイス。

【請求項2】

前記セットの発光体は、前記基板上の１セットのエピタキシャル層を共有する、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項3】

前記セットの光ファイバ内の各光ファイバは、個別の近位端と個別の遠位端との間に個別の湾曲部を有する、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項4】

前記セットの光ファイバ内の少なくとも２つの光ファイバの前記個別の湾曲部は、異なる曲率を有する、請求項３に記載の電子デバイス。

【請求項5】

筐体であって、
側壁と、
前記側壁に取り付けられたカバーと、を含む、筐体と、
前記筐体内に配置され、前記カバーを通して見ることができるディスプレイと、
前記筐体に取り付けられたカメラバレルと、
を更に備えており、
前記基板は、前記筐体に取り付けられており、かつ前記カメラバレルから横方向にオフセットされており、
前記１セットの光ファイバ内の各光ファイバの前記遠位端は、前記カメラバレルの周りに配置されている、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項6】

前記１セットの光ファイバは、前記セットの発光体によって放射された光を前記カバーを通して導くように配置及び配向されている、請求項５に記載の電子デバイス。

【請求項7】

前記筐体は、前記カバーに対向する背面を画定し、
前記１セットの光ファイバは、前記セットの発光体によって放射された光を前記背面を通して導くように配置及び配向されている、請求項５に記載の電子デバイス。

【請求項8】

軸対称発光体グループは、前記軸対称発光体グループの軸の周りに配置されたそれぞれのビーム軸を有するサブセットの発光体を含む、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項9】

前記軸対称発光体グループは、前記軸対称発光体グループの前記軸と整列したビーム軸を有する発光体を含む、請求項８に記載の電子デバイス。

【請求項10】

前記セットのレンズは前記基板内に形成される、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項11】

前記少なくとも２つの光ファイバの各光ファイバは、エアギャップによって前記セットのレンズのそれぞれのレンズから分離された近位端を有する、請求項１に記載の電子デバイス。

【請求項12】

基板と、
前記基板上の発光体のアレイと、
１セットの光ファイバであって、
前記発光体のアレイ内の少なくともいくつかの発光体から光を受け取るように配置された近位端のアレイと、
１セットの遠位端と、
前記セットの光ファイバ内の少なくとも１つの光ファイバの前記近位端と前記遠位端との間の湾曲部と、を有する、１セットの光ファイバと、を備え、
前記１セットの光ファイバ内の光ファイバは、前記発光体のアレイ内の第１のサブセットの発光体の第１のセットのビーム軸と交差する近位端を有し、
前記光ファイバの前記近位端は、
前記第１のサブセットの発光体と、
前記発光体のアレイ内の第２のサブセットの発光体であって、前記第２のサブセットの発光体は、前記近位端と交差しない第２のセットのビーム軸を有する、第２のサブセットの発光体、からの光を受け取るように構成される、照射プロジェクタ。

【請求項13】

前記発光体のアレイ内の各発光体は、前記セットの光ファイバ内の各光ファイバの直径よりも小さい直径を有する、請求項１２に記載の照射プロジェクタ。

【請求項14】

前記発光体のアレイ内の第１のサブセットの発光体の第１のセットのビーム軸は、前記セットの光ファイバの近位端と交差し、
前記発光体のアレイ内の第２のサブセットの発光体の第２のセットのビーム軸は、前記セットの光ファイバの前記近位端と交差しない、請求項１３に記載の照射プロジェクタ。

【請求項15】

前記セットの光ファイバ内の光ファイバは、エアギャップによって前記発光体のアレイから分離された近位端を有する、請求項１３に記載の照射プロジェクタ。

【請求項16】

前記セットの光ファイバ内の各光ファイバは、前記セットの光ファイバ内の隣接する光ファイバの前記近位端に当接する近位端を有する、請求項１３に記載の照射プロジェクタ。

【請求項17】

基板と、
前記基板上の発光体のアレイと、
１セットの光ファイバであって、
前記発光体のアレイ内の少なくともいくつかの発光体から光を受け取るように配置された近位端のアレイと、
１セットの遠位端と、
前記１セットの光ファイバ内の少なくとも１つの光ファイバの前記近位端と前記遠位端との間の湾曲部とを有する、１セットの光ファイバと、を備え、
前記発光体のアレイ内の各発光体は、前記１セットの光ファイバ内の各光ファイバの直径よりも大きい直径を有し、
前記発光体のアレイの発光体は、複数の発光体グループに配置されており、
前記セットの光ファイバの光ファイバは、複数の光ファイバグループに配置されており、
発光体グループの前記発光体のビーム軸は、個別の光ファイバグループ内の前記光ファイバの少なくともいくつかの近位端と交差するように配置されている、照射プロジェクタ。

【請求項18】

前記１セットの遠位端から出る光を受け取るように配置されたディフューザを更に備える、請求項１７に記載の照射プロジェクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

記述する実施形態は、概して照射プロジェクタに関する。より具体的には、記載された実施形態は、小さい若しくは薄い形状因子を有するデバイス、及び／又は照射プロジェクタを収容するための限られた若しくは分離した空間若しくは領域を有するデバイスへの、照射プロジェクタの幾何学的統合を可能にする。

【背景技術】

【0002】

今日のデバイスの多くは、照射プロジェクタを含むか、又は必要とする。例えば、カメラを有するデバイスにフラッシュ、フラッドライト、又はスポットライトを提供することが有用であり得、これらは全て可視照射プロジェクタの形態である。非可視（例えば、赤外線（ＩＲ））フラッドライト、スポット／ドット照射プロジェクタなどのうちの１つ以上を有する生体取得又は認証デバイスを有するデバイスを提供することが有用であり得る。深度センサを有するデバイスに、非可視照射のドット、ライン、又はフラッドを放射する照射プロジェクタを提供することが有用であり得る。様々な健康又はフィットネス関連パラメータを検知することができるデバイスに、可視光及び／又は非可視光をユーザの組織内に放射することができる照射プロジェクタを提供することが有用であり得る。また、フラッシュライト又は他の可視光ナビゲーション機能をデバイスに組み込むことも有用であり得る。

【発明の概要】

【0003】

本開示に記載されるシステム、デバイス、方法、及び装置の実施形態は、セットの発光体、セットの光ファイバ、並びにセットの発光体とセットの光ファイバとの間の様々なタイプのインターフェース（例えば、発光体の異なるサイズ、配置、及び／又はグループ；光ファイバの異なるサイズ、配置、及び／又はグループ；光ファイバに対する発光体の異なる対応関係；及び／又は発光体と光ファイバとの間の異なる種類のギャップ又はギャップフィラー）を有する照射プロジェクタに関する。

【0004】

第１の態様では、電子デバイスが記載される。電子デバイスは、基板と、基板上にあり、複数の軸対称発光体グループ内に配置された１セットの発光体と、複数の軸対称発光体グループの各軸対称発光体グループ上に配置された異なるレンズを含む１セットのレンズと、１セットの光ファイバと、を含むことができる。セットの光ファイバ内の１つ以上の光ファイバは各々、近位端と、遠位端と、近位端と遠位端との間の湾曲部と、を有することができる。近位端は、セットのレンズ内のそれぞれのレンズを介して、複数の軸対称発光体グループ内の個別の軸対称発光体グループの発光体から、光を受け取るように配置され得る。

【0005】

第２の態様では、照射プロジェクタが記載されている。照射プロジェクタは、基板と、基板上の発光体のアレイと、１セットの光ファイバと、を含むことができる。セットの光ファイバは、発光体のアレイ内の発光体の少なくともいくつかから光を受信するように配置された近位端のアレイと、１セットの遠位端と、セットの光ファイバ内の少なくとも１つの光ファイバの近位端と遠位端との間の湾曲部とを含むことができる。

【0006】

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共に、以下の詳細な説明によって開示が容易に理解されよう。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1A】照射プロジェクタを含み得るデバイスの例を示す。

【図1B】照射プロジェクタを含み得るデバイスの例を示す。

【図2】電子デバイスの例示的なブロック図を示す。

【図3A】照射プロジェクタの例示的なブロック図を示す。

【図3B】照射プロジェクタの例示的なブロック図を示す。

【図4A】カメラバレルに対する照射プロジェクタのコンポーネントの例示的な配置を示す。

【図4B】カメラバレルに対する照射プロジェクタのコンポーネントの例示的な配置を示す。

【図5A】１セットの発光体と１セットの光ファイバとの間の第１の例示的なインターフェースを示す。

【図5B】１セットの発光体と１セットの光ファイバとの間の第１の例示的なインターフェースを示す。

【図5C】１セットの発光体と１セットの光ファイバとの間の第１の例示的なインターフェースを示す。

【図5D】図５Ｃに示されるインターフェースの代替例を示す。

【図6A】１セットの発光体と１セットの光ファイバとの間の第２の例示的なインターフェースを示す。

【図6B】１セットの発光体と１セットの光ファイバとの間の第２の例示的なインターフェースを示す。

【図6C】１セットの発光体と１セットの光ファイバとの間の第２の例示的なインターフェースを示す。

【図6D】図６Ａ～図６Ｃに示されるインターフェースの代替例を示す。

【図7】１セットの発光体と１セットの光ファイバとの間の第３の例示的なインターフェースを示す。

【図8】１セットの発光体と１セットの光ファイバとの間の第４の例示的なインターフェースを示す。

【発明を実施するための形態】

【0008】

添付の図でのクロスハッチング又はシェーディングの使用は、概して、隣り合う要素間の境界を明らかにし、図の視認性も促進するためにも提供される。したがって、クロスハッチング又はシェーディングの存在も不在も、添付の図に示される任意の要素に関する特定の材料、材料特性、要素の割合、要素の寸法、同様に図示されている要素の共通点、又は任意の他の特質、属性、若しくは特性についてのいかなる選好又は要件も伝達又は指示するものではない。

【0009】

追加的に、種々の特徴及び要素（並びにそれらの集合及び群）の（相対的であれ絶対的であれ）割合及び寸法、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一定の縮尺で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。

【0010】

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。

【0011】

いくつかのデバイス（例えば、携帯電話、タブレット又は携帯型コンピュータ、電子ウォッチなどのウェアラブルデバイスなど）は、小さい又は薄い形状因子を有してもよく、又は（例えば、他のコンポーネントを収容する必要があるために）照射プロジェクタを収容するための限定された又は分離した空間又は領域を有してもよい。本開示に記載されたシステム、デバイス、方法、及び装置の実施形態は、照射プロジェクタを収容するための小さい若しくは薄い形状因子又は限定された若しくは分離した空間若しくは領域を有するデバイスを含む特定のデバイスのために、照射プロジェクタのレイアウトを幾何学的に設計することを可能にする。いくつかの実施形態では、１セットの発光体は、便利な場所（例えば、デバイスのレイアウトを考慮して便利な場所）に配置され得るが、セットの発光体の位置は、セットの発光体が所望の方向に光を放射することを可能にしないことがある。例えば、１セットの発光体は、セットの発光体のビーム軸がデバイスの不透明構造（例えば、デバイスの側壁又はカバー）と交差するように配置されてもよい。所望の方向の照射を提供するために、１セットの光ファイバの近位端は、セットの発光体のビーム軸と交差し、セットの発光体から光を受け取るように配置されてもよい。光ファイバの一部又は全部は、受け取った光をその近位端に向け直すように曲げられてもよい。光ファイバの遠位端は、セットの発光体によって提供される照射を所望の方向に放射するように配置及び配向されてもよい。

【0012】

セットの発光体によって放射された光を方向転換することに加えて、光ファイバは、放射された光のフットプリントを変更することができる。例えば、セットの発光体は、ｍ×ｎアレイに配置されてもよく、ｍはアレイ内の行の数であり、ｎはアレイ内の列の数である。しかしながら、光ファイバの遠位端は、カメラバレル又はスピーカーなどの構造体の周りの１つ以上の環内に配置されてもよい。

【0013】

上述の照射プロジェクタの上記及び他の態様は、照射プロジェクタの幾何学的モジュール統合の制約を最小化する。

【0014】

１セットの発光体と１セットの光ファイバとの間の様々なタイプのインターフェース（例えば、発光体の異なるサイズ、配置、及び／又はグループ；光ファイバの異なるサイズ、配置、及び／又はグループ；光ファイバに対する発光体の異なる対応関係；及び／又は発光体と光ファイバとの間の異なる種類のギャップ又はギャップフィラー）は、１セットの発光体から１セットの光ファイバの遠位端への光伝播の効率を改善することができる。いくつかの実施形態では、１つ以上のレンズ（例えば、マイクロレンズ）を使用して、セットの発光体によって放射された光を光ファイバのセットに導くことができる。

【0015】

これら及び他のシステム、デバイス、方法、及び装置は、図１Ａ～図８を参照して説明される。しかしながら、当業者であれば、これらの図を参照して本明細書により与えられている詳細な説明は、例示目的のみであり、限定するものとして解釈されるべきではないことが容易に理解されよう。

【0016】

方向を示す用語、例えば、「上部（top）」、「底部（bottom）」、「上側（upper）」、「下側（lower）」、「前（front）」、「後（back）」、「～の上（over）」、「～の下（under）」、「～の上（above）」、「～の下（below）」、「左（left）」、「右（right）」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つつ使用される。種々の実施形態におけるコンポーネントは、複数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、必ずしも限定的ではない。方向を示す用語は、広く解釈す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。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の最小１つ、及び／又は項目の任意の組み合わせのうちの１つ、及び／又は項目の各々のうちの１つ、を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のそれぞれのうちの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。

【0017】

図１Ａ及び図１Ｂは、照射プロジェクタを含み得るデバイス１００の例を示す。デバイスの寸法及び形状因子は、デバイスの短辺の長さに対する長辺の長さの比率を含め、デバイス１００が携帯電話（例えばスマートフォン）であることを示唆している。しかしながら、デバイスの寸法及び形状因子は、任意に選択され、デバイス１００は、例えば、代替として、携帯電話、タブレットコンピュータ、携帯型コンピュータ、携帯型音楽プレーヤ、ウェアラブルデバイス（例えば、電子ウォッチ、健康監視デバイス、又はフィットネス追跡デバイス）、拡張現実（ＡＲ）デバイス、仮想現実（ＶＲ）デバイス、複合現実（ＭＲ）デバイス、ゲームデバイス、携帯型端末、デジタル一眼レフ（ＤＳＬＲ）カメラ、ビデオカメラ、車両ナビゲーションシステム、ロボットナビゲーションシステム、又は他の携帯型又はモバイルデバイスを含む任意の携帯型電子デバイスであってもよい。デバイス１００はまた、単一の場所に半永久的に配置される（又は設置される）デバイスであってもよい。図１Ａは、デバイス１００の正面等角図を示し、図１Ｂは、デバイス１００の背面等角図を示す。デバイス１００は、ディスプレイ１０４を少なくとも部分的に囲む筐体１０２を備えてもよい。筐体１０２は、デバイス１００の前面を画定する前カバー１０６、及び／又はデバイス１００の背面（背面は前面に対向する）を画定する後カバー１０８を含むか、又は支持することができる。より一般的には、デバイス１００は、１つ以上の「カバー」を含み得る。前カバー１０６は、ディスプレイ１０４の上に配置されていてもよく、ディスプレイ１０４を見ることができる窓を提供してもよい。いくつかの実施形態では、ディスプレイ１０４は、筐体１０２及び／又は前カバー１０６に接続して（又は隣接して）いてもよい。デバイス１００の代替の実施形態では、ディスプレイ１０４は、含まれなくてもよく、及び／又は筐体１０２は、代替の構成を有してもよい。

【0018】

ディスプレイ１０４は、１つ以上の発光要素を含んでもよく、場合によっては、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）ディスプレイ、又は別の種類のディスプレイであってもよい。いくつかの実施形態では、ディスプレイ１０４は、前カバー１０６の表面に加えられたタッチ及び／又は力を検出するように構成された、１つ以上のタッチ及び／又は力センサを含むか、又はそれと関連付けられてもよい。

【0019】

筐体１０２の様々なコンポーネントは、同じ又は異なる材料から形成されてもよい。例えば、筐体１０２の側壁１１８は、１つ以上の金属（例えば、ステンレス鋼）、ポリマー（例えば、プラスチック）、セラミック、又は複合材料（例えば、炭素繊維）を使用して形成することができる。場合によっては、側壁１１８は、１セットのアンテナを含むマルチセグメント側壁であり得る。アンテナは、側壁１１８の構造コンポーネントを形成することができる。アンテナは、側壁１１８の１つ以上の非導電性セグメントによって（互いに又は他のコンポーネントに）構造的に結合され、（互いに又は他のコンポーネントから）電気的に絶縁され得る。前カバー１０６は、例えば、ユーザが前カバー１０６を通してディスプレイ１０４を見ることを可能にするガラス、結晶（例えば、サファイア）、又は透明ポリマー（例えば、プラスチック）のうちの１つ以上を使用して形成されてもよい。場合によっては、前カバー１０６の一部（例えば、前カバー１０６の周縁部）は、筐体１０２内に含まれるコンポーネントを隠すために不透明インクでコーティングされてもよい。後カバー１０８は、側壁１１８又は前カバー１０６を形成するために使用されるのと同じ材料（複数可）を使用して形成され得る。場合によっては、後カバー１０８は、側壁１１８（又は側壁１１８がマルチセグメント側壁である場合、導電性又は非導電性である側壁１１８の部分）も形成するモノリシック要素の一部であってもよい。更に他の実施形態では、筐体１０２の外部コンポーネントの全ては、透明材料から形成されてもよく、デバイス１００内のコンポーネントは、筐体１０２内の不透明インク又は不透明構造によって隠されてもされなくてもよい。

【0020】

前カバー１０６は、側壁１１８によって画定された開口部（すなわち、ディスプレイ１０４を含むデバイス１００の様々な電子コンポーネントが配置され得る内部容積への開口部）を覆うように側壁１１８に取り付けられてもよい。前カバー１０６は、締め具、接着剤、シール、ガスケット、又は他のコンポーネントを使用して側壁１１８に取り付けることができる。

【0021】

ディスプレイ１０４を含むディスプレイスタック又はデバイススタック（以下、「スタック」と呼ぶ）は、前カバー１０６の内面に取り付けられ（又は当接され）、デバイス１００の内部容積内に延びることができる。場合によっては、スタックは、タッチセンサ（例えば、容量性、抵抗性、歪みベース、超音波、又は他のタイプのタッチ検知要素のグリッド）、又は光学的、機械的、電気的、若しくは他の種類のコンポーネントの他の層を含むことができる。場合によっては、タッチセンサ（又はタッチセンサシステムの一部）は、前カバー１０６の外面（例えば、デバイス１００のディスプレイ面）に加えられたタッチを検出するように構成されてもよい。

【0022】

場合によっては、力センサ（又は力センサシステムの一部）は、ディスプレイ１０４の上方、下方の内部容積内、及び／又は側面に（及び場合によってはデバイススタック内に）配置されてもよい。力センサ（又は力センサシステム）は、タッチセンサが前カバー１０６上の１つ以上のタッチ（又は前カバー１０６上の１つ以上のタッチの位置若しくは複数の位置）を検出したことに応答してトリガされてもよく、各タッチに関連する力の量、又は全体としてのタッチの集合に関連する力の量を判定してもよい。いくつかの実施形態では、力センサ（又は力センサシステム）を使用して、タッチの位置、又はタッチの力の量と組み合わせたタッチの位置を判定することができる。これらの後者の実施形態では、デバイス１００は別個のタッチセンサを含まなくてもよい。

【0023】

主に図１Ａに示されるように、デバイス１００は、種々の他のコンポーネントを備えてもよい。例えば、デバイス１００の前面は、１つ以上の前方を向いているカメラ１１０、スピーカー１１２、マイクロフォン、及び／又はデバイス１００へ／デバイス１００からの信号を送信又は受信するように構成された他のコンポーネント１１４（例えば、オーディオ、画像又は検知コンポーネント）を備えてもよい。一部の場合には、前方を向いているカメラ１１０は、単独で、又は他のセンサと組み合わせて、生体認証又は顔認識センサとして働くように構成されてもよい。デバイス１００は、機械的なボタン又は仮想ボタン１１６を含め、種々の入力デバイスも備えてもよく、これらは、デバイス１００の前面（又はディスプレイ面）からアクセス可能であってもよい。いくつかの実施形態では、仮想ボタン１１６をディスプレイ１０４に表示することができ、場合によっては、指紋センサをボタン１１６の下に配置し、ディスプレイ１０４を介して指紋を撮像するように構成することができる。いくつかの実施形態では、指紋センサ又は別の形態の撮像デバイスは、ディスプレイ領域のより大きな部分又は全てに及ぶことができる。

【0024】

デバイス１００は、デバイス１００の側壁１１８及び／又は背面に沿って配置されるボタン又は他の入力デバイスも含んでもよい。例えば、音量ボタン又は多目的ボタン１２０は、側壁１１８に沿って配置されてもよく、場合によっては、側壁１１８の開口部を通って延びてもよい。他の実施形態では、ボタン１２０は、側壁１１８の指定された、場合によっては隆起した部分の形態をとってもよいが、ボタン１２０は、側壁１１８の開口部を通って延びなくてもよい。側壁１１８は、液体はできないが、空気がデバイス１００に出入りすることは可能にする１つ以上のポート１２２を含むことができる。いくつかの実施形態では、１つ以上のセンサをポート１２２内又はその近くに配置することができる。例えば、周囲圧力センサ、周囲温度センサ、内部／外部差圧センサ、ガスセンサ、粒子状物質濃度センサ、又は空気質センサは、ポート１２２内又はその近くに配置することができる。

【0025】

いくつかの実施形態では、デバイス１００の背面は、（図１Ｂ参照）１つ以上の画像センサを含む後方を向いているカメラ１２４を含むことができる。フラッシュ又は光源１２６はまた、デバイス１００の背面に配置されてもよい（例えば、後方を向いているカメラの近く）。場合によっては、デバイス１００の背面は、複数の後方を向いているカメラを含むことができる。

【0026】

図１Ａ及び図１Ｂには示されていないが、デバイス１００はまた、照射プロジェクタを含んでもよい。照射プロジェクタは、その構成に応じて、フラッド、スポット、パターン化、持続、及び／又はパルス照射を提供することができる。照射プロジェクタはまた、可視照射（例えば、１つ以上の色の照射）及び／又は非可視照射（例えば、赤外線（ＩＲ）又は紫外線（ＵＶ）照射）を提供することができる。本明細書の他の図を参照して説明したように、照射プロジェクタは、１セットの光ファイバに光を放射する１セットの発光体（例えば、１セットの垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）、端面発光レーザ（ＥＥＬ）、水平共振器面発光レーザ（ＨＣＳＥＬ）、量子ドットレーザ（ＱＤＬ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）など）を提供することができる。光ファイバのうちの１つ以上又は全てが曲げられてもよく、それによってセットの発光体を都合のよい場所に配置することができ、光ファイバを使用して発光体のうちの１つ以上のビーム軸（すなわち、光ビーム軸）を変更することができる。場合によっては、発光体によって放射された光ビームは、２つ以上の光ファイバの近位端を照射することができる。場合によっては、２つ以上の発光体によって放射された光ビームは、光ファイバの近位端を照射することができる。光ファイバの遠位端は、前方を向いているカメラ１１０のカメラバレル、後方を向いているカメラ１２４、スピーカー１１２、マイクロフォン、ボタン１２０、ポート１２２、ディスプレイ１０４、及び／又は他のコンポーネント１１４の周りに均一に、都合のよい場所に、又は所望の場所に配置されてもよい。光ファイバの遠位端から出る光は、前カバー又は後カバー１０６、１０８を通過してもよく、又は側壁１１８を通過してもよく、又は場合によっては、光ファイバは、前カバー若しくは後カバー１０６、１０８又は側壁１１８を通って延びてもよい。いくつかの実施形態では、１セットの発光体によって放射された光の全ては、共通の特徴（例えば、前方を向いている又は後方を向いているカメラ１１０、１２４のカメラバレルの周りから）から出ることができる。いくつかの実施形態では、１セットの発光体（例えば、同じ場所に配置された１セットの発光体）によって放射された光は、異なる特徴（例えば、前方を向いているカメラと後方を向いているカメラ１１０、１２４の両方のカメラバレルの周りから、又は、前方を向いているカメラ１１０及びスピーカー１１２の周囲から）から出ることができる。

【0027】

図２は、電子デバイス２００の例示的なブロック図を示し、これは、場合によっては、図１Ａ及び図１Ｂを参照して説明した電子デバイスであってもよく、又は本明細書に記載の照射プロジェクタのうちの１つ以上を含む別の種類の電子デバイスであってもよい。電子デバイス２００は、電子ディスプレイ２０２（例えば、発光ディスプレイ）、プロセッサ２０４、電源２０６、メモリ２０８又は保存デバイス、センサシステム２１０、入力／出力（Ｉ／Ｏ）機構２１２（例えば、入力／出力デバイス入力／出力ポート、又は触覚入力／出力インターフェース）、及び／又は照射プロジェクタ２１４を備えてもよい。プロセッサ２０４は、電子デバイス２００の動作のうちのいくつか又は全てを制御してもよい。プロセッサ２０４は、電子デバイス２００の他のコンポーネントの一部又は全てと直接的又は間接的に通信することができる。例えば、システムバス、他のバス（複数可）、又は他の通信機構２１６は、電子ディスプレイ２０２、プロセッサ２０４、電源２０６、メモリ２０８、センサシステム２１０、Ｉ／Ｏ機構２１２、及び照射プロジェクタ２１４の間の通信を与えることができる。

【0028】

プロセッサ２０４は、データ又は命令を処理し、受信し、又は送信することができる任意の電子デバイスとして実装されてもよく、このようなデータ又は命令は、ソフトウェア又はファームウェア、又はその他のコードされた形態である。例えば、プロセッサ２０４は、マイクロプロセッサ、中央処理装置（central processing unit；ＣＰＵ）、特定用途向け集積回路（application-specific integrated circuit；ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（digital signal processor；ＤＳＰ）、又はそのようなデバイスの組み合わせであってもよい。本明細書に記載された用語「プロセッサ」は、単一のプロセッサ若しくは処理ユニット、複数のプロセッサ、複数の処理ユニット、又は他の適切に構成された１つ以上のコンピューティング要素を包含するように意図されている。場合によっては、プロセッサ２０４は、本明細書に記載の処理システム又はプロセッサの一部又は全部を提供することができる。

【0029】

電子デバイス２００のコンポーネントが、複数のプロセッサによって制御されてもよいことを留意されたい。例えば、電子デバイス２００の選択コンポーネント（例えば、センサシステム２１０）は、第１プロセッサによって制御されてもよく、電子デバイス２００の他のコンポーネント（例えば、電子ディスプレイ２０２）は、第２プロセッサによって制御されてもよく、第１プロセッサと第２プロセッサは、互いに通信していてもよく、又は通信していなくてもよい。

【0030】

電源２０６は、電子デバイス２００にエネルギを提供することのできる任意のデバイスにより実装することができる。例えば、電源２０６は、１つ以上のバッテリ又は充電式バッテリを備えてもよい。これに加えて、又はこれに代えて、電源２０６は、電子デバイス２００を、壁コンセントなどの別の電源に接続する電源コネクタ又は電源コードを備えてもよい。

【0031】

メモリ２０８は、電子デバイス２００によって使用され得る電子データを記憶することができる。例えば、メモリ２０８は、電子データ又はコンテンツ、例えば、オーディオファイル及びビデオファイル、ドキュメント及びアプリケーション、デバイス設定及びユーザの好み、タイミング信号、制御信号、命令、及び／又はデータ構造若しくはデータベースなどを記憶してもよい。メモリ２０８は、任意の種類のメモリを含んでいてもよい。単なる例示であるが、メモリ２０８は、ランダムアクセスメモリ、読み出し専用メモリ、フラッシュメモリ、取り外し可能メモリ、若しくは他の種類の記憶要素、又はそのようなメモリタイプの組み合わせを備えてもよい。

【0032】

電子デバイス２００は、電子デバイス２００上のほぼ任意の場所に配置された１つ以上のセンサシステム２１０も含んでもよい。センサシステム（複数可）２１０は、以下に限定されるものではないが、振動；光；タッチ；力；熱；移動；相対移動；ユーザの生体データ（例えば、生物学的パラメータ）；空気質；近接度；位置；接続性；表面品質などの１つ以上の種類のパラメータを検知するように構成されてもよい。例として、センサシステム（複数可）２１０は、熱センサ、位置センサ、光又は光学センサ、自己混合干渉（ＳＭＩ）センサ、画像センサ（例えば、本明細書に記載の画像センサ又はカメラのうちの１つ以上）、加速度計、圧力トランスデューサ、ジャイロスコープ、磁力計、健康監視センサ、空気質センサなどを含むことができる。更に、１つ以上のセンサシステム２１０は、以下に限定されないが、干渉、磁気、静電容量、超音波、抵抗、光、音響、圧電、又は熱技術を含む任意の好適な検知技術を使用して実装されてもよい。

【0033】

Ｉ／Ｏ機構２１２は、ユーザ又は別の電子デバイスからのデータを送信又は受信してもよい。Ｉ／Ｏ機構２１２は、電子ディスプレイ２０２、タッチ検知入力表面、クラウン、１つ以上のボタン（例えば、グラフィカルユーザインターフェース「ホーム」ボタン）、１つ以上のマイクロフォン又はスピーカー、１つ以上のポート、例えば、マイクロフォンポート、及び／又はキーボードを備えてもよい。これに加えて、又はこれに代えて、Ｉ／Ｏ機構２１２は、通信インターフェース、例えば、無線、有線及び／又は光学通信インターフェースを介し、電気信号を送信してもよい。無線及び有線の通信インターフェースの例としては、限定されないが、携帯及びＷｉ－Ｆｉの通信インターフェースが挙げられる。

【0034】

照射プロジェクタ２１４は、図１Ａ及び図１Ｂを参照して、及び本明細書の他の場所で説明したように構成することができ、場合によっては、センサシステム２１０のうちの１つ以上と一体化されてもよく、又は共に使用されてもよい。例えば、照射プロジェクタ２１４は、物体又はシーンを照射してもよく、物体又はシーンから反射若しくは散乱する光は、光若しくは光学センサ、ＳＭＩセンサ、又は画像センサ（例えば、本明細書に記載の画像センサ又はカメラのうちの１つ以上）によって検知されてもよい。いくつかの実施形態では、照射プロジェクタ２１４は、センサシステム２１０の一部であってもよい。

【0035】

図３Ａは、照射プロジェクタ３００の第１の例示的なブロック図を示す。場合によっては、照射プロジェクタ３００は、図１Ａ、図１Ｂ、又は図２を参照して説明した照射プロジェクタのうちの１つであってもよい。

【0036】

照射プロジェクタ３００は、１セットの発光体３０２及び１セットの光ファイバ３０４を含むことができる。この説明の目的のために、発光体３０２は、可視光（例えば、赤色、緑色、青色、又は可視光の他の波長若しくは色）又は非可視光（例えば、近赤外（ＩＲ）、ＩＲ、紫外線、又は非可視光の他の波長）を放射する任意の構造であってもよい。様々な実施形態では、セットの発光体３０２は、ＶＣＳＥＬ、ＥＥＬ、ＨＣＳＥＬ、ＱＤＬ、ＬＥＤなどを含むことができる。

【0037】

光ファイバ３０４は、セットの発光体３０２の近くに配置された近位端３０６を有することができる。光ファイバ３０４は、セットの光ファイバ３０４内に受け取られた光を放射することができる遠位端３０８を有することができる。光ファイバ３０４－１の少なくとも１つは、その近位端３０６とその遠位端３０８との間に１つ以上の湾曲部（すなわち、曲率、又は方向における１つ以上の弓形の変化）を有することができる。いくつかの実施形態では、光ファイバ３０４の全てが、１つ以上の湾曲部を有してもよい。異なる光ファイバ３０４は、同じ又は異なる方法で曲げられてもよい（すなわち、異なる光ファイバ３０４は、それらの近位端又は遠位端３０６、３０８から異なる距離で異なる曲率及び／又は湾曲部を有することができる）。光ファイバ３０４の湾曲部は、セットの発光体３０２の位置と光ファイバ３０４の遠位端３０８の位置との間の幾何学的独立性を提供するだけでなく、発光体３０２によって放射される光の光学モードをスクランブルするのにも役立ち、スクランブルは、光ファイバ３０４の遠位端３０８を出る光を拡散するのに役立つ。

【0038】

いくつかの実施形態では、セットの発光体３０２は、セットの光ファイバ３０４内の各光ファイバに集合的に光を放射することができる。いくつかの実施形態では、セットの発光体３０２は、集合的に、セットの光ファイバ３０４内の光ファイバの全てよりも少ないサブセットの光ファイバに光を放射することができる。

【0039】

いくつかの実施形態では、セットの発光体３０２内の１つ以上の発光体は各々、単一の光ファイバ３０４に光を放射することができる。いくつかの実施形態では、１つ以上の発光体３０２の各々は、各々複数の光ファイバ３０４に光を放射することができる。

【0040】

発光体３０２及び／又は光ファイバ３０４は、場合によってはグループ化されてもよい。例えば、サブセットの発光体３０２をグループ化することができ、及び／又はサブセットの光ファイバ３０４をグループ化することができる。各発光体グループは、基板上で互いに比較的近接して配置された、及び／又は他の発光体グループの発光体３０２によって形成された所定のパターンから識別可能な所定のパターン、及び／又は発光体グループの発光体３０２の少なくとも１つと別の発光体グループの発光体３０２少なくとも１つとの間の、１つ以上のより大きな間隔を画定する所定のパターンで配置された発光体３０２を含むサブセットの発光体３０２を含んでもよい。発光体グループの発光体３０２は、集合的に又は個別に、１つ以上の複数の光ファイバ３０４に光を放射することができる。各光ファイバグループ（又は光ファイバ束）は、光ファイバグループ内の他の光ファイバ３０４の比較的近くに配置された光ファイバ３０４、及び／又は物理的にグループ化された光ファイバ３０４を含むサブセットの光ファイバを含むことができる。場合によっては、光ファイバグループの光ファイバ３０４は、共通のクラッドに囲まれていてもよいし、互いに接合されていてもよいし、互いに密封されていてもよい。各光ファイバグループは、１つ以上の発光体３０２からの光を受け取ってもよい。発光体３０２及び光ファイバ３０４の両方がグループ化される場合、発光体グループ及び光ファイバグループは、１対１、１対多、又は多対１の対応関係を有してもよく、場合によっては、いかなる対応関係も有さなくてもよい。

【0041】

セットの光ファイバ３０４は、ギャップ３１０（例えば、エアギャップ）及び／又は充填材料によってセットの発光体３０２から任意選択的に分離されてもよい。存在する場合、充填材料は、場合によっては光学的に透明な接着剤（ＯＣＡ）であってもよい。いくつかの実施形態では、充填材料は、図３Ｂに示す照射プロジェクタ３２０の文脈に示すように、１つ以上のレンズ３１２（例えば、１セットのマイクロレンズ）又は他の光学要素を含むことができる。いくつかの実施形態では、ギャップ３１０は、ＯＣＡ（例えば、レンズ３１２と光ファイバ３０４との間の距離を橋渡しするＯＣＡ）によって充填されてもよい。レンズ３１２又は他の光学要素を使用して、セットの光ファイバ３０４内の１つ以上の光ファイバに光を集束、誘導、成形、又は他の方法で誘導することができる。レンズ３１２又は他の光学要素は、１つの光ファイバ３０４の遠位端の上に、又は複数の光ファイバ３０４の遠位端の上に配置されてもよい。

【0042】

光ファイバ３０４の遠位端３０８は、カバー３１４又はデバイスの他の筐体コンポーネントまで、又はそれを通って延びてもよい。カバー３１４（又は他の筐体コンポーネント）は、ガラス、プラスチック、又はセットの発光体３０２によって放射される光の波長（又は光の波長の範囲）に対して光学的に透明又は半透明である別の材料から形成されてもよく、光ファイバ３０４は、セットの発光体３０２によってカバー３１４を通して放射される光を誘導するように配置及び配向されてもよい。あるいは、光ファイバ３０４がカバー３１４を通って延びる場合、カバー３１４は、セットの発光体３０２によって放射される光の波長（又は光の波長の範囲）に対して不透明であってもよい。任意選択的に、光ファイバ３０４の遠位端とカバー３１４との間にギャップ及び／又は充填材料を設けることができる。光ファイバ３０４の遠位端３０８とカバー３１４との間に充填材料が設けられる場合、充填材料は、ディフューザ、レンズ、又は他の種類の光学要素などの光学要素の形態をとることができる。

【0043】

図４Ａ及び図４Ｂは、カメラバレル４０２に対する照射プロジェクタ４００のコンポーネントの例示的な配置を示す。図４Ａは、カメラバレル４０２に関連する照射プロジェクタのコンポーネントの例示的な高さを示し、図４Ｂは、カメラバレル４０２に関連するコンポーネントの例示的な平面図を示す。場合によっては、照射プロジェクタ４００は、図１Ａ、図１Ｂ、図２、図３Ａ、又は図３Ｂを参照して説明した照射プロジェクタのうちの１つであってもよい。場合によっては、カメラバレル４０２は、図１Ａ又は図１Ｂを参照して説明した前方を向いているカメラ又は後方を向いているカメラのカメラバレルであってもよい。

【0044】

図４Ａは、カメラブレイス４０６又は他の構造によってデバイスの筐体４０４に取り付けられたカメラバレル４０２を示す。いくつかの実施形態では、カメラバレル４０２は、カメラモジュール４０８の一部であってもよい。いくつかの実施形態では、カメラバレル４０２は、画像センサ又は他のカメラコンポーネントが形成又は取り付けられる基板４１０に取り付けられてもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の光学、電気、又は機械コンポーネントをカメラバレル４０２内に収容することができる。例えば、１つ以上の電気的又は機械的に制御可能なレンズは、カメラバレル４０２内に収容され得る。光は、カメラバレル４０２に入り、画像センサに集束され得る。

【0045】

照射プロジェクタ４００は、１セットの発光体４１４が配置される基板４１２を含み得る。基板４１２はまた、筐体４０４に取り付けられてもよく、カメラバレル４０２から横方向にオフセットされてもよい。セットの発光体４１４は、ＶＣＳＥＬ、ＥＥＬ、ＨＣＳＥＬ、ＱＤＬ、ＬＥＤなどを含むことができる。１セットの光ファイバ４１６は、一般に、１セットの発光体４１４とカメラバレル４０２の周囲との間に延びる。例えば、光ファイバ４１６の近位端４１８は、（例えば、図３Ａ又は図３Ｂを参照して説明したように）発光体４１４の近くに配置されてもよく、光ファイバ４１６の遠位端４２０は、カメラバレル４０２の周囲の周りに分布してもよい（例えば、カメラバレル４０２のリム４２２の周りに、１つ以上の周囲環に、又はランダムに、又は光ファイバグループ内に）。いくつかの実施形態では、遠位端４２０は、カメラバレル４０２の光軸４２４に平行に光を放射するように配置及び配向されてもよい。いくつかの実施形態では、遠位端４２０は、他の方向に光を放射するように配置及び／又は配向されてもよい。

【0046】

図示のように、光ファイバ４１６の各々は、その近位端とその遠位端との間に湾曲部を有することができる。異なる光ファイバ４１６は、他の光ファイバ４１６と同じ又は異なる方法で曲げられてもよい。基板４１２及び発光体４１４が配置される場所に応じて、一部の光ファイバは曲げる必要がないことがある。光ファイバ４１６を曲げることによって、基板４１２及び発光体４１４は、カメラバレル４０２及び／又はカメラモジュールからオフセットされてもよく、カメラバレル４０２、カメラモジュール、及び／又は他のコンポーネントの領域又は空間要件と干渉しない利用可能な空間内に配置されてもよい。

【0047】

いくつかの実施形態では、光ファイバ４１６の近位端４１８に同時に入射する光子が同時に又はほぼ同時に光ファイバ４１６の遠位端４２０から出るように、光ファイバ４１６の全てが同じ長さを有してもよい。他の実施形態では、異なる光ファイバ４１６は異なる長さを有してもよい。

【0048】

ただし、図４Ａ及び図４Ｂは、照射プロジェクタ４００のコンポーネントがカメラバレル４０２に対してどのように配置され得るかを示しており、照射プロジェクタ４００の光ファイバ４１６を曲げる能力は、照射プロジェクタ４００を他の構造と同様に一体化することを可能にし、発光体４１４は、光が放射される必要がある方向ではない方向に光を放射するように配置される。次いで、光ファイバ４１６の湾曲部は、特定の用途のために必要に応じて光の放射方向を変えることができる。

【0049】

図５Ａ～図５Ｃは、１セットの発光体５０２と１セットの光ファイバ５０４との間の第１の例示的なインターフェース５００を示す。場合によっては、セットの発光体５０２及びセットの光ファイバ５０４は、図１Ａ、図１Ｂ、図２、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、又は図４Ｂを参照して説明される照射プロジェクタの一部であり得る。

【0050】

図５Ａは、セットの発光体５０２が配置されている基板５０６の平面図を示す。セットの発光体５０２は、ＶＣＳＥＬ、ＥＥＬ、ＨＣＳＥＬ、ＱＤＬ、ＬＥＤなどを含むことができる。セットの発光体５０２は、複数の発光体グループ５０８内に基板５０６上に配置されている。一例として、発光体グループ５０８は、軸対称発光体グループ（すなわち、発光体グループは中心光軸を通って描かれる任意の直径に沿って中心光軸を中心として対称であるように、サブセットの発光体が中心光軸を中心として対称に配置されるグループ）である。他の例では、発光体グループ５０８は軸対称である必要はない。

【0051】

各軸対称発光体グループ５０８は、軸対称発光体グループ５０８の軸５２２の周りに配置された個別のビーム軸５２０を有するサブセットの発光体５０２と、軸対称発光体グループ５０８の軸５２２と整列したビーム軸５２０を有する発光体５０２とを含むことができる（例えば、図５Ｃを参照）。代替的な実施形態では、軸対称発光体グループ５０８は、軸対称発光体グループ５０８の軸５２２と整列したビーム軸５２０を有する発光体５０２を含まなくてもよい。図５Ａは、軸５２２の周りに配置された発光体の１つの環を有する軸対称発光体グループ５０８を示しているが、軸対称発光体グループ５０８は、代替的に、軸対称発光体グループ５０８の軸５２２の周りに、又は軸から異なる距離に複数の環に沿って配置された発光体５０２を有してもよい。いくつかの実施形態では、異なる発光体グループ５０８は、異なる数又は配置の発光体５０２を有してもよい。

【0052】

いくつかの実施形態では、セットの発光体５０２は、基板５０６上の１セットのエピタキシャル層内に形成され、１セットのエピタキシャル層を共有することができる。他の実施形態では、セットの発光体５０２は、個別に又はグループで基板５０６に取り付けられてもよい。

【0053】

いくつかの実施形態では、電気的インターフェース５１２は、基板５０６上及び／又は基板５０６上の１セットのエピタキシャル層内に形成することができる。電気的インターフェース５１２は、セットの発光体５０２を動作させるための手段を提供することができ、複数の導電性トレース、電気接点、及び／又は電気コンポーネントを含むことができる。

【0054】

図５Ｂは、図５Ａに示すいくつかの発光体５０２及び発光体グループ５０８の分解平面図（すなわち、領域ＶＢの分解平面図）を示す。図示のように、１セットの光ファイバ５０４の近位端は、発光体グループ５０８から光を受け取るように整列されてもよい。例えば、特定の光ファイバ５０４の近位端は、個別の発光体グループ５０８の発光体５０２から光を受け取ることができる。各発光体グループ５０８の周りのハローは、光ファイバ５０４の近位端に受け取られるときに、発光体グループ５０８によって生成された光ビームのおおよそのフットプリント５１４を識別する。フットプリント５１４は、発光体グループ５０８の発光体５０２によって放射された光の全てが光ファイバ５０４の近位端に当たるように、光ファイバ５０４の直径以下の直径（又は変化した直径）を有することができる。フットプリント５１４が光ファイバ５０４の近位端によって画定される境界内に含まれるとき、発光体５０２によって放射された光は、隣接する光ファイバ５０４との間の間隙領域５１８内で失われない。

【0055】

セットの発光体５０２内の各発光体の直径は、セットの光ファイバ５０４内の各光ファイバの直径より小さくてもよい。いくつかの実施形態では、発光体５０２又は光ファイバ５０４の直径は、より小さくても大きくてもよく、又は発光体５０２若しくは光ファイバ５０４の直径は変化してもよい。

【0056】

セットの光ファイバ５０４内の光ファイバの近位端は、光ファイバ５０４の近位端のアレイに束ねられてもよい（すなわち、セットの光ファイバ内の各光ファイバは、セットの光ファイバ５０４内の隣接する光ファイバの近位端に当接する近位端を有する）。あるいは、セットの光ファイバ５０４内の光ファイバの近位端の一部又は全部は、ギャップ（例えば、エアギャップ）及び／又は充填材料によって隣接する光ファイバから分離されてもよい。光ファイバが束ねられているか又は互いに離間されているかにかかわらず、光ファイバは、場合によってはクラッド（例えば、その長さに沿った光遮蔽、これは光ファイバの近位端に入る光が光ファイバから逃げるのを防止することができ、光ファイバの近位端に入らない光が光ファイバの壁に入るのを防止することができる）を含むことができる。

【0057】

図５Ｃは、基板５０６及びレンズ５１０と組み合わせた、図５Ｂに示す発光体グループ５０８及び光ファイバ５０４のうちの１つの軸方向断面を示す。断面は、図５Ｂの切断線ＶＣ－ＶＣに沿ってとられている。

【0058】

１セットのレンズ５１０（例えば、マイクロレンズ）は、図５Ａ、図５Ｂ、及び図５Ｃに示すセットの発光体５０２の上に配置することができる。場合によっては、図５Ｃに示すように、セットのレンズ５１０内の異なるレンズを各発光体グループ５０８の上に配置することができる（すなわち、レンズ５１０と発光体グループ５０８とは１対１に対応していてもよい）。レンズが発光体グループ５０８の上に配置され、一般に、そのビーム軸５２０が軸対称発光体グループ５０８の軸５２２と整列している発光体５０２を排除すること、及び／又は発光体グループ５０８内の発光体５０２のビーム軸を光ファイバ５０４のより周辺に向かって移動させることは、発光体グループ５０８の開口数（ＮＡ）を増加させる傾向がある。

【0059】

場合によっては、１セットの発光体５０２は、基板５０６を通して発光する（又は一次発光を有する）１セットの背面照射（ＢＳＩ）発光体として構成されてもよい。これらの場合、セットのレンズ５１０は、図５Ｃに示すように、基板５０６内に（例えば、エッチングされて）形成されてもよい。場合によっては、基板５０６はガリウム砒素（ＧａＡｓ）基板であってもよい。他の場合には、セットの発光体５０２は、基板５０６から離れて発光する（又は一次発光を有する）１セットの前面照射（ＦＳＩ）発光体として構成されてもよい。いくつかのＦＳＩ又はＢＳＩの場合では、図５Ｄに示すように、１セットのレンズ５２４を１セットのエピタキシャル層又は基板５０６の上に配置し、任意選択的にこれに取り付けることができる。

【0060】

発光体グループ５０８の発光体５０２によって放射された光は、発光体５０２によって放射された光ビームが光ファイバ５０４の直径よりも小さい直径（又は変化した直径）を有するフットプリント５１４を有する光ファイバ５０４の近位端５１６で受信されるように、レンズ５１０によって集束され得る。

【0061】

光ファイバ５０４の近位端５１６は、ギャップ５２６（例えば、エアギャップ）及び／又は充填材料によってレンズ５１０から分離されてもよい。充填材料は、例えば、図３Ａ及び３Ｂを参照して説明したように、ＯＣＡ又は他の材料を含むことができる。

【0062】

インターフェース５００の利点は、発光体グループ５０８内の発光体５０２のビーム軸を単一の光ファイバ５０４の近位端５１６に配置されたフットプリント５１４に向けるために、セットのレンズ５１０を使用することにより、光ファイバ５０４間の間隙領域５１８に入射する光の結果としての光パワーの損失が制限されることである。更なる利点は、遠距離場放射照度分布が、発光体５０２及びレンズ（例えば、レンズ５１０又は５２４）設計のためのエミッタモード構造の適切な選択によって調整され得、それによって、光ファイバ５０４の遠位端にあるディフューザ又はビーム整形要素の性能を向上させるか、又はその必要性を排除することである。

【0063】

図６Ａ～図６Ｃは、１セットの発光体６０２と１セットの光ファイバ６０４との間の第２の例示的なインターフェース６００を示す。場合によっては、セットの発光体６０２及びセットの光ファイバ６０４は、図１Ａ、図１Ｂ、図２、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、又は図４Ｂを参照して説明される照射プロジェクタの一部であり得る。

【0064】

図６Ａは、セットの発光体６０２が配置されている基板６０６の平面図を示す。セットの発光体６０２は、ＶＣＳＥＬ、ＥＥＬ、ＨＣＳＥＬ、ＱＤＬ、ＬＥＤなどを含むことができる。図５Ａに示されるものとは対照的に、図６Ａに示されるセットの発光体６０２は、発光体の連続した２次元（２Ｄ）アレイとして基板６０６上に配置される（すなわち、発光体６０２は、複数の発光体グループに配置されていない）。

【0065】

いくつかの実施形態では、セットの発光体６０２は、基板６０６上の１セットのエピタキシャル層内に形成され、１セットのエピタキシャル層を共有することができる。いくつかの実施形態では、セットの発光体６０２は、個別に又はグループで基板６０６に取り付けられてもよい。基板６０６及び発光体６０２は、ＢＳＩ又はＦＳＩ構成で使用されてもよい。

【0066】

いくつかの実施形態では、例えば、図５Ａを参照して説明されるように、電気的インターフェース６０８は、基板６０６上及び／又は基板６０６上の１セットのエピタキシャル層内に形成され得る。電気的インターフェース６０８は、セットの発光体６０２を動作させるための手段を提供することができ、複数の導電性トレース、電気接点、及び／又は電気コンポーネントを含むことができる。

【0067】

図６Ａはまた、発光体６０２のアレイに関連して、１セットの光ファイバ６０４近位端のアレイの配置を示す。図示のように、発光体６０２の異なるサブセットのビーム軸は、異なる光ファイバ６０４の近位端と交差してもよい。場合によっては、異なる数のビーム軸が異なる光ファイバ６０４の近位端と交差してもよい。発光体６０２の異なるサブセットのビーム軸はまた、異なる位置関係又はパターンで異なる近位端と交差してもよい。例えば、８つの発光体６０２のビーム軸は光ファイバ６０４－１の近位端と交差し、１０個の発光体６０２のビーム軸は光ファイバ６０４－２の近位端と交差する。一部の発光体６０２のビーム軸は、光ファイバ６０４の近位端と交差しなくてもよく、これらの発光体６０２によって放射された光の一部又は全部は、光ファイバ６０４間の空隙に入射してもよく、光ファイバ６０４のうちの１つ以上に入射しなくてもよく、光ファイバ６０４の遠位端に向かって伝播しなくてもよい。

【0068】

発光体６０２のアレイ内の各発光体の直径は、セットの光ファイバ６０４内の各光ファイバの直径より小さくてもよい。いくつかの実施形態では、発光体６０２又は光ファイバ６０４の直径は、より小さくても大きくてもよく、又は発光体６０２若しくは光ファイバ６０４の直径は変化してもよい。

【0069】

セットの光ファイバ６０４内の光ファイバの近位端は、光ファイバ６０４の近位端のアレイに束ねられてもよい（すなわち、セットの光ファイバ内の各光ファイバは、セットの光ファイバ６０４内の隣接する光ファイバの近位端に当接する近位端を有する）。あるいは、セットの光ファイバ６０４内の光ファイバの近位端の一部又は全部は、ギャップ（例えば、エアギャップ）及び／又は充填材料によって隣接する光ファイバから分離されてもよい。光ファイバが束ねられているか又は互いに離間されているかにかかわらず、光ファイバは、場合によってはクラッド（例えば、その長さに沿った光遮蔽、これは光ファイバの近位端に入る光が光ファイバから逃げるのを防止することができ、光ファイバの近位端に入らない光が光ファイバの壁に入るのを防止することができる）を含むことができる。

【0070】

図６Ｂは、図６Ａに示すいくつかの発光体６０２及びいくつかの光ファイバ６０４の分解平面図（すなわち、領域ＶＩＢの分解平面図）を示す。例示のみを目的とし、光ファイバ６０４内又はその周りに光を放射するように配置及び配向された発光体６０２の一部は示されていない。代わりに、１セットの３つの隣接する光ファイバ６０４－１、６０４－２、６０４－３と整列した、又はそれらの間に配置されたビーム軸を有する発光体６０２のみが示されている。

【0071】

セットの光ファイバ６０４がギャップ（例えば、エアギャップ）及び／又は充填材料（例えば、ＯＣＡ）によって発光体６０２のアレイから分離されると、各発光体６０２によって放射された光ビームは発散し、単一の光ファイバ６０４の近位端に集束されない場合がある。発光体６０２によって放射された光ビームはまた、発光体６０２のアレイとセットの光ファイバ６０４の間に適切なレンズ又は他の光学要素を配置することによって発散させることができる。これらの実施形態では、発光体６０２の少なくともいくつかによって放射された光ビームは、２つ以上の光ファイバ６０４の近位端に衝突することができ、又は光ビームの一部又は全ては、光ファイバ６０４間の間隙空間６１０に伝播することができる。より具体的には、光ファイバ６０４の近位端は、発光体６０２のアレイ内の第１のサブセットの発光体の第１のセットのビーム軸６１２と交差することができるが、光ファイバ６０４の近位端は、発光体６０２のアレイ内の１）第１のサブセットの発光体、及び２）第２のサブセットの発光体の両方から光を受信することができる。第２のサブセットの発光体は、光ファイバ６０４の近位端と交差しない第２のセットのビーム軸を有することができるが、第２のサブセット内の発光体によって放射された光ビームの発散部分は、光ファイバ６０４の近位端を越えて広がることができ、場合によっては、光ファイバ６０４に入ることができる。

【0072】

図６Ｃは、発光体６０２のアレイ内のサブセットの発光体に関連する単一の光ファイバ６０４の更なる分解平面図を示す。より具体的には、図６Ｃは、サブセットの発光体によって放射された光ビームの発散のために、ゾーン６１４内に配置された発光体の全てが、光ファイバ６０４の近位端に衝突する光の総量にどのように寄与し得るかを示す。

【0073】

任意選択的に、１セットのレンズ（例えば、マイクロレンズ）を発光体６０２のアレイ上に配置することができる。レンズは、光ファイバ６０４の直径とほぼ同じサイズの直径を有してもよく、光ファイバ６０４の軸と整列した光軸を有してもよい（例えば、単一のレンズは、個別の光ファイバ６０４の軸と整列した光軸を有することができる）。

【0074】

インターフェース６００のいくつかの実施形態では、図６Ｄに示すように、光ファイバ６０４の直径よりも小さい直径を有する１つ以上の光ファイバ６１６を使用して、光ファイバ６０４間の間隙空間６１０を部分的に充填し、光ファイバ６０４間の光パワー損失を制限することができる。

【0075】

図７は、１セットの発光体７０２と１セットの光ファイバ７０４との間の第３の例示的なインターフェース７００の平面図を示す。場合によっては、セットの発光体７０２及びセットの光ファイバ７０４は、図１Ａ、図１Ｂ、図２、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、又は図４Ｂを参照して説明される照射プロジェクタの一部であり得る。

【0076】

より具体的には、図７は、セットの発光体７０２が配置された基板７０６を示す。セットの発光体７０２は、ＶＣＳＥＬ、ＥＥＬ、ＨＣＳＥＬ、ＱＤＬ、ＬＥＤなどを含むことができる。セットの発光体７０２は、複数の発光体グループ７０８内に基板７０６上に配置されている。例として、各発光体グループ７０８は、三角形パターンを形成する３つの発光体を含むように示されている。他の実施形態では、各発光体グループ７０８は、任意の数のパターンで配置された、より多くの、より少ない、又は同じ数の発光体を含んでもよい。

【0077】

いくつかの実施形態では、セットの発光体７０２は、基板７０６上の１セットのエピタキシャル層内に形成され、１セットのエピタキシャル層を共有することができる。他の実施形態では、セットの発光体７０２は、個別に又はグループで基板７０６に取り付けられてもよい。

【0078】

いくつかの実施形態では、電気的インターフェース７１２は、基板７０６上及び／又は基板７０６上の１セットのエピタキシャル層内に形成することができる。電気的インターフェース７１２は、セットの発光体７０２を動作させるための手段を提供することができ、複数の導電性トレース、電気接点、及び／又は電気コンポーネントを含むことができる。

【0079】

図７には、光ファイバグループ７１０のアレイも示されている。各光ファイバグループ７１０は、１セットの光ファイバ７０４を含んでもよい。

【0080】

図５Ａ及び図６Ａに示されているものとは対照的に、発光体７０２のアレイにおける各発光体の直径は、光ファイバグループ７１０内の各光ファイバの直径よりも大きくてもよいが、光ファイバグループ７１０の直径（又は変化する直径）よりも小さくてもよい。いくつかの実施形態では、発光体７０２、光ファイバ７０４、又は光ファイバグループ７１０の直径はより小さくても大きくてもよく、又は発光体７０２、光ファイバ７０４、又は光ファイバグループ７１０の直径は変化してもよい。

【0081】

一例として、各光ファイバグループ７１０内の光ファイバ７０４の近位端は、光ファイバ７０４の近位端のアレイに束ねられて示されている（すなわち、光ファイバグループ７１０における各光ファイバ７０４の近位端は、光ファイバグループ７１０における隣り合う光ファイバの近位端に当接している）。同様に、光ファイバグループ７１０の近位端は、光ファイバグループ７１０の近位端のアレイに束ねられて示されている（すなわち、各光ファイバグループ７１０の近位端は、隣接する光ファイバグループ７１０の近位端に当接している）。代替的な実施形態では、光ファイバグループ７１０の近位端の一部又は全部は、ギャップ（例えば、エアギャップ）及び／又は充填材料によって隣接する光ファイバグループ７１０の近位端から分離されてもよい。

【0082】

光ファイバ７０４は、場合によってはクラッド（例えば、その長さに沿った光遮蔽、これは光ファイバの近位端に入る光が光ファイバから逃げるのを防止することができ、光ファイバの近位端に入らない光が光ファイバの壁に入るのを防止することができる）を含むことができる。

【0083】

発光体によって放射された光ビームは、特定の光ファイバと整列しているか、又は整列していないビーム軸を有することができるが、光ビームは、光ファイバグループ７１０内の複数の光ファイバ７０４の近位端を照射することができる。発光体グループ７０８の発光体７０２によって放射された光ビーム（すなわち、セットのビーム）は、光ファイバグループ７１０内の光ファイバ７０４の全て又は一部のみに照射を提供することができる。発光体７０２によって放射された光の一部は、隣接する光ファイバ７０４間の充填材料又はギャップ（例えば、間隙領域）、及び／又は隣接する光ファイバグループ７１０間の充填材料又はギャップ（例えば、間隙領域）において失われる可能性がある。

【0084】

光ファイバ７０４の近位端は、例えば、図３Ａ及び図３Ｂを参照して説明したように、ギャップ（例えば、エアギャップ）及び／又は充填材料（例えば、ＯＣＡ）によって発光体７０２から分離されてもよい。

【0085】

いくつかの実施形態では、光ファイバ７０４の遠位端から出る光を受け取るようにディフューザを配置することができ、又は光ファイバ７０４の遠位端は、光ファイバの遠位端がディフューザとして機能するように成形することができる。ディフューザは、例えば、ガラス又はプラスチックで形成することができる。

【0086】

図８は、１セットの発光体８０２と１セットの光ファイバ８０４との間の第４の例示的なインターフェース８００を示す。場合によっては、セットの発光体８０２及びセットの光ファイバ８０４は、図１Ａ、図１Ｂ、図２、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、又は図４Ｂを参照して説明される照射プロジェクタの一部であり得る。

【0087】

より具体的には、図８は、セットの発光体８０２が配置された基板８０６を示す。セットの発光体８０２は、ＶＣＳＥＬ、ＥＥＬ、ＨＣＳＥＬ、ＱＤＬ、ＬＥＤなどを含むことができる。セットの発光体８０２は、均一に離間された発光体８０２のアレイで基板８０６上に配置されてもよい。代替的な実施形態では、発光体８０２は、より遠く又はより近くに離間されてもよく、又は互いに隣接して配置されてもよい。

【0088】

いくつかの実施形態では、セットの発光体８０２は、基板８０６上の１セットのエピタキシャル層内に形成され、１セットのエピタキシャル層を共有することができる。他の実施形態では、セットの発光体８０２は、個別に又はグループで基板８０６に取り付けられてもよい。

【0089】

いくつかの実施形態では、電気的インターフェース８０８は、基板８０６上及び／又は基板８０６上の１セットのエピタキシャル層内に形成することができる。電気的インターフェース８０８は、セットの発光体８０２を動作させるための手段を提供することができ、複数の導電性トレース、電気接点、及び／又は電気コンポーネントを含むことができる。

【0090】

また図８には、１セットの光ファイバ８０４が示されている。セットの光ファイバ８０４は、光ファイバ８０４の密集したアレイで基板８０６上に配置されてもよい。代替的な実施形態では、光ファイバ８０４は互いに離間されていてもよい。

【0091】

図７に示されるものと同様に、セットの発光体８０２内の各発光体の直径は、セットの光ファイバ８０４内の各光ファイバの直径より大きくてもよい。いくつかの実施形態では、発光体８０２又は光ファイバ８０４の直径は、より小さくても大きくてもよく、又は発光体８０２若しくは光ファイバ８０４の直径は変化してもよい。

【0092】

光ファイバ８０４は、場合によってはクラッド（例えば、その長さに沿った光遮蔽、これは光ファイバの近位端に入る光が光ファイバから逃げるのを防止することができ、光ファイバの近位端に入らない光が光ファイバの壁に入るのを防止することができる）を含むことができる。

【0093】

発光体８０２によって放射された光ビームは、特定の光ファイバ８０４と整列しているか、又は整列していないビーム軸を有することができるが、光ビームは、複数の光ファイバ８０４の近位端を照射することができる。発光体８０２によって放射された光ビームは、光ファイバ８０４の全て又は一部のみに照射を提供することができる。発光体８０２によって放射された光の一部は、隣接する光ファイバ８０４間の充填材料又はギャップ（例えば、間隙領域）において失われることがある。

【0094】

光ファイバ８０４の遠位端で均一な出力を確保するために、各発光体８０２（又はセットの発光体８０２）は、各発光体８０２が同じ数及びパターンの光ファイバ８０４上に同じ照射パターンを提供するように、セットの光ファイバ８０４と整列される必要があり得る。

【0095】

光ファイバ８０４の近位端は、例えば、図３Ａ及び図３Ｂを参照して説明したように、ギャップ（例えば、エアギャップ）及び／又は充填材料（例えば、ＯＣＡ）によって発光体８０２から分離されてもよい。

【0096】

上記の説明は、１セットの発光体がＶＣＳＥＬ、ＥＥＬ、ＨＣＳＥＬ、ＱＤＬ、ＬＥＤなどを含むことができることを示しているが、ＶＣＳＥＬは、より高い密度で製造できることが多く、より良好に制御された開口数（ＮＡ）を有することができることがあるという点で、好ましいことがある。

【0097】

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。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図7】

【図8】