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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照效果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,如何选择合适的闪光灯器件及解决方案,就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案:


  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,驱动电流比较低,一般为150mA300mA之间。此方案不需要单独的驱动IC,直接使用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 加上单独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和加工有更高的要求。

  4)1000万像素之上,高亮度双灯方案

  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的电流密度较低,结温上升小,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统。需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照功能的,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和色彩饱和度等曲线来定义出此摄像头模组的最小照度需求,从而得出LED的驱动电流值。

  优化热学设计方面,在手机里面的密闭空间中,大电流驱动很容易使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,远离各类模拟器件,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。可以结合做热学仿真及LED的结温的实际测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闪光灯的透镜加工设计要求也是很高,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差异化设计,越来越多的手机品牌把差异化设计重点放到了手机影像系统上面,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”、“高CRI”、“模组化”及“个性化”。由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率。

  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接受模组式的设计。

  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找差异化之路。几乎所有手机设计厂商都把更多的心思放在了影像系统上,越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计方案,在提高产品拍照性能的同时,实现产品设计的差异化。

  当LED闪光灯达到300lm @ 1A的超高亮度、+/-350K色温范围及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和高精透镜加工能力,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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