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手机闪光灯的发展趋势

来源:新世纪LED网   2015-12-15

  手机可算是近年来发展最为迅速的电子产品之一,CPUGPU、屏幕尺寸、存储空间、摄像模块等都有了飞速的发展。其中手机闪光灯作为有效提升手机相机在暗环境下拍?#25307;?#26524;的器件也越来越被人重视。当前市面上的手机闪光灯解决方案有很多种,如?#31389;?#25321;合适的闪光灯器件及解决方?#31119;?#23601;要根据摄像头模组的性能及手机产品的定位来决定了。下面我们来历数一下当前市场上的主流闪光灯方?#31119;?


  图1.主流闪光灯方案

  1)超低端假闪

  此方案主要使用当前背光大规模使用的28353014等大尺寸封装,驱动电流比?#31995;停?#19968;般为150mA300mA之间。此方案不需要单独的驱动IC,直?#37038;?#29992;平台的电流源即可或者使用简单的三极管搭建通路从电池直接驱动,这样的方案是成本最低化的解决方案。

  2)中端8M像素,低电流驱动

  此方案多使用在8M像素的手机上,8M相机渐渐成为了手机的主流配置,2016 LED 加?#31995;?#29420;的透镜是使用最多的方案。LED的性能一般在200lm @ 1A左右。驱动电流在500600mA之间,可以使用较为便宜的Charge Pump来驱动。

 3)高端8M及以上像素,高电流驱动,高亮度要求

  与上面第二类方案不同之处是,2016 LED性能要求在250lm @1A之上,驱动电流在1A左右,为了得到较高的电气效率大多使用DC/DC驱动。这些产品也对透镜的设计?#22270;?#24037;有更高的要求。

  4)1000万像素之上,高亮?#20154;?#28783;方案

  使用同色温双灯方案最大的好处是外观看起来更酷和亮度更高。同样1A的电流分布在两颗LED上,使得单颗LED的电流密度?#31995;停?#32467;温上升小,发光效率提升,得到更高的照度。1000万像素之上的摄像头,都是采用了1.1umPixel size,感光度比较差,所有较高亮度的LED是提升低照度下照片信噪比的最直接有效方法。

  5)1000万像素之上,高亮度模组方案

  与单灯加透镜的方案比起来,模组方案的好处是性能高且稳定,没有装配精度的困扰,单相对成本较高,所以只有些高端机型使用。

  6)双灯可调色温模组方案

  将两颗不同色温的LED封装在一个模组里面,通过调节每颗LED的通过电流,来混合出不同色温的白光。此方案必须要与手机摄像头的白平衡构建一个闭环系?#22330;?#38656;要额外的软件工作量,技术难度较大,如果软件没有处理好会得到适得其反的照片颜色效果。

  客户在手机闪光灯设计中的主要问题

  在以上那么多方案中,方案23是当前最主流的方案。作为LED闪光灯供应商,我们要明白客户在使用时有哪些问题,而这些问题就是我们要帮助客户一起解决的。

  如何确定LED的驱动电流?LED的驱动电流决定照度,电流越大照度越高。闪光灯归根到底是服务于摄像头拍?#23637;?#33021;的,所以LED需要多少电流,提供多少照度要取决于我们所选用的摄像头感光度。然后根据拍出照片的SNR和色?#26102;?#21644;度等曲线来定义出?#26494;?#20687;头模组的最小照度需求,从而得出LED的驱动电流值。

  优化热学设?#21697;?#38754;,在手机里面的密闭空间中,大电流驱动很容?#36164;?span>LED结温升高到100度之上。所以我们就要优化LED的器件摆放位置,?#29420;?#21508;类模拟器件,以免影响它们的工作。同时在PCB Layout上面进行优化,充分发挥PCB铜层的散热作用。可?#36234;?#21512;做热学仿真及LED的结温的?#23548;?#27979;试来完善热设计的优化工作。

  图2.LED+Lens的结构

  另外,特殊提一点是,针对于LED闪光灯的透?#23548;?#24037;设计要求也是很高,设计的要好,加工工艺同样要达标,否则也无法实现。

 手机闪光灯的发展趋势

  当前手机设计出现了很严重的同质化现象,每款手机的外观设计都大同小异。各个手机厂家都在积极地寻求?#38044;?#21270;设计,越来越多的手机品牌把?#38044;?#21270;设计重点放到了手机影像系?#25104;?#38754;,闪光灯当然会是其中必不可少的一部分。

  根据手机厂商的设计要求及LED的技术发展统计来看,闪光灯的未来发展趋势会是“高光效?#34180;ⅰ?#39640;CRI?#34180;ⅰ?#27169;组化”及?#26696;?#24615;化?#34180;?#30001;于电池最大输出电流的限制,闪光灯的驱动电流不会继续提升,会维持在最大1A的水准。所以,要求LED在相同电流下有更高的发光效?#30465;?

  模组方案是解决结构装配工差大、光学性能无法保证的非常好的方案。越来越多的手机厂商开始?#37038;?#27169;组式的设计。

  图3.为了便于设计厂商做外观配色处理而将LED表面做成偏白色

  前摄补光灯大有流行之势,它能满足人们在低照度情况下的自拍需求。这种应用就要求拍出照片的色彩还原足够好,高CRI的要求就应运而生。

  品质与潮流同行,践行LED手机闪光灯的“中国梦”

  在手机产品越来越趋于同质化时期,各大品牌厂商都在致力于寻?#20063;钜?#21270;之路。几乎所有手机设计厂商都?#36805;?#22810;的心思放在了影像系?#25104;希?#36234;来越多的手机品牌厂家希望有自己独特的唯一的闪光灯设?#21697;槳福?#22312;提高产品拍?#25307;?#33021;的同时,实现产品设计的?#38044;?#21270;。

  当LED闪光灯达到300lm @ 1A的超高亮度、+/-350K色?#36335;?#22260;及CRI>85优秀的色彩还原能力。钜欣电子凭借多年专业二次光学设计经验?#36879;?#31934;透?#23548;?#24037;能力,不仅开发出一系列配套闪光灯模组产品,还可以为不同手机品牌厂商提供独特设计和完整的解决方案。

       钜欣电子公司闪光灯透镜产品展示:

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