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手机闪光灯应用与闪光透镜设计


现在的,越来越强调拍照功能了,但拍照好坏离不开闪光灯,尤其是弱光环境下。那么究竟什么是闪光灯?目前手机上闪光灯原理是什么呢?增加闪光透镜(Flash lens)又有何优势呢?

闪光灯,是一种补光设备,能在瞬间发出很强的光线,多用于光线较暗的场所暂时照明(在光线较亮的场所也可用于给被拍摄对象局部补光,如逆光拍照等)。

LED灯的体积小,并且更为省电,目前主流智能手机品牌中包括、魅族MX5、小米4等机型都是使用LED闪光灯搭配菲涅尔透镜(LED +Flash lens)的方案。目前智能手机上主要采用LED作为手机闪光灯解决方案,少数采用数码相机专用的氙气闪光灯。

 

相比传统氙气闪光灯LED + Flash lens闪光灯在拍摄视频的时候可以长亮,对空间要求小、功耗要求较低、发热量小。既然LED + Flash lens有诸多好处,使得现在大部分手机将此作为标配设计,出现了双灯和双色温解决方案使得拍照效果得到更大提升,目前以拍照为主的手机也会设计前闪光灯。


如下图为智能手机LED闪光灯单元。

 

仅使用LED灯作为闪光灯时,由于智能手机在结构空间方面有限,出光会受到手机结构的干扰,另LED发光角度和配光还达不到作为闪光灯的要求,而闪光灯的光斑均匀性效果决定了一款闪光灯拍摄效果的好坏。故如何设计一款完美的闪光灯配合摄像头实现优秀的拍照效果成了工程师们所思考的问题,要想改变LED灯发光角度,使用LED光源作为闪光灯时须配合闪光透镜(Flash Lens)才能更好的实现对LED光能进行更好的利用,达到优良的光效提升手机的拍摄效果。

(闪光透镜工作原理是利用二次光学设计菲涅尔纹结构,使之达到改变LED发光角度之目的。手机闪光灯是通过利用闪光透镜聚焦的特性,将光汇聚到70°~80°,提升拍摄的视场范围内的亮度,让我们手机所拍摄出来的照片成像清晰,色彩均匀。)

 

手机闪光灯设计要求,由于闪光灯组件是配合摄像头成像使用,需注意的是离摄像头的距离和摄像头的视场角大小。

   

下图为闪光灯增加透镜和不加透境的效果对比,增加透镜后的闪光灯投射出来的光斑能够达到设计要求。

 

 

 

手机闪光灯效果的测试(13点测试标准)

 

 

 

既然一款好的闪光灯透镜对拍照效果的影响这么大,那我们设计时需要了解到如下产品信息,才能更准确的对产品进行评估仿真,使客户对设计的闪光灯效果更加了解以便对手机进行针对性的优化。

 

 

Flash lens产品的打样与测试

当我们完成评估设计后会依据客户反馈进行首板样品制作,成型后的产品会进行尺寸与光效的测试,以检验是否达到了设计标准。(以下以FOV75 13点作为参考测试标准)

 

我们所设计的产品,在满足能量与均匀性要求下,整个光斑应无亮圈暗圈,光斑剖面曲线平滑,成品测试达到标准便可导入批量生产。


钜欣透镜量产成品

   


东莞市钜欣电子有限公司,专业从事光学透镜Optical lens 和闪光灯透镜(Flash lens)的设计与制作。与国内大的品牌与终端客户都有良好的合作关系,从客户前期开发设计出图,进行光学评估,到后期模具加工,产品成型都有成熟的解决方案。欢迎致电或至公司指导,感谢支持!