LED手機(jī)閃光燈的發(fā)展趨勢
當(dāng)前手機(jī)閃光燈的主流方案
手機(jī)可算是近年來發(fā)展最為迅速的電子產(chǎn)品之一，CPU、GPU、屏幕尺寸、存儲空間、攝像模塊等都有了飛速的發(fā)展。其中手機(jī)閃光燈作為有效提升手機(jī)相機(jī)在暗環(huán)境下拍照效果的器件也越來越被人重視。當(dāng)前市面上的手機(jī)閃光燈解決方案有很多種，如何選擇合適的閃光燈器件及解決方案，就要根據(jù)攝像頭模組的性能及手機(jī)產(chǎn)品的定位來決定了。下面我們來歷數(shù)一下當(dāng)前市場上的主流閃光燈方案：
圖1.主流閃光燈方案
1）超低端假閃
此方案主要使用當(dāng)前背光大規(guī)模使用的2835或3014等大尺寸封裝，驅(qū)動電流比較低，一般為150mA～300mA之間。此方案不需要單獨(dú)的驅(qū)動IC，直接使用平臺的電流源即可或者使用簡單的三極管搭建通路從電池直接驅(qū)動，這樣的方案是成本最低化的解決方案。
2）中端8M像素，低電流驅(qū)動
此方案多使用在8M像素的手機(jī)上，8M相機(jī)漸漸成為了手機(jī)的主流配置，2016 LED 加上單獨(dú)的透鏡是使用最多的方案。LED的性能一般在200lm @ 1A左右。驅(qū)動電流在500～600mA之間，可以使用較為便宜的Charge Pump來驅(qū)動。
3）高端8M及以上像素，高電流驅(qū)動，高亮度要求
與上面第二類方案不同之處是，2016 LED性能要求在250lm @1A之上，驅(qū)動電流在1A左右，為了得到較高的電氣效率大多使用DC/DC驅(qū)動。這些產(chǎn)品也對透鏡的設(shè)計(jì)和加工有更高的要求。
4）1000萬像素之上，高亮度雙燈方案
使用同色溫雙燈方案最大的好處是外觀看起來更酷和亮度更高。同樣1A的電流分布在兩顆LED上，使得單顆LED的電流密度較低，結(jié)溫上升小，發(fā)光效率提升，得到更高的照度。1000萬像素之上的攝像頭，都是采用了1.1um的Pixel size，感光度比較差，所有較高亮度的LED是提升低照度下照片信噪比的最直接有效方法。
5）1000萬像素之上，高亮度模組方案
與單燈加透鏡的方案比起來，模組方案的好處是性能高且穩(wěn)定，沒有裝配精度的困擾，單相對成本較高，所以只有些高端機(jī)型使用。
6）雙燈可調(diào)色溫模組方案
將兩顆不同色溫的LED封裝在一個模組里面，通過調(diào)節(jié)每顆LED的通過電流，來混合出不同色溫的白光。此方案必須要與手機(jī)攝像頭的白平衡構(gòu)建一個閉環(huán)系統(tǒng)。需要額外的軟件工作量，技術(shù)難度較大，如果軟件沒有處理好會得到適得其反的照片顏色效果。
客戶在手機(jī)閃光燈設(shè)計(jì)中的主要問題
在以上那么多方案中，方案2和3是當(dāng)前最主流的方案。作為LED供應(yīng)商，我們要明白客戶在使用時有哪些問題，而這些問題就是我們要幫助客戶一起解決的。
如何確定LED的驅(qū)動電流？LED的驅(qū)動電流決定照度，電流越大照度越高。閃光燈歸根到底是服務(wù)于攝像頭拍照功能的，所以LED需要多少電流，提供多少照度要取決于我們所選用的攝像頭感光度。然后根據(jù)拍出照片的SNR和色彩飽和度等曲線來定義出此攝像頭模組的最小照度需求，從而得出LED的驅(qū)動電流值。
優(yōu)化熱學(xué)設(shè)計(jì)方面，在手機(jī)里面的密閉空間中，大電流驅(qū)動很容易使LED結(jié)溫升高到100度之上。所以我們就要優(yōu)化LED的器件擺放位置，遠(yuǎn)離各類模擬器件，以免影響它們的工作。同時在PCB Layout上面進(jìn)行優(yōu)化，充分發(fā)揮PCB銅層的散熱作用。晶能光電可以結(jié)合做熱學(xué)仿真及LED的結(jié)溫的實(shí)際測試來完善熱設(shè)計(jì)的優(yōu)化工作。
圖2.LED+Lens的結(jié)構(gòu)
另外，特殊提一點(diǎn)是，針對于LED閃光燈的透鏡加工設(shè)計(jì)要求也是很高，設(shè)計(jì)的要好，加工工藝同樣要達(dá)標(biāo)，否則也無法實(shí)現(xiàn)。晶能光電可以為客戶提供LED + Lens的全套方案，免去了客戶單獨(dú)找透鏡廠加工透鏡再測試的過程，縮短項(xiàng)目開發(fā)周期。客戶只需提供項(xiàng)目進(jìn)度表，晶能光電就會根據(jù)時間表來提供LED + lens及光學(xué)測試報告給到客戶。
手機(jī)閃光燈的發(fā)展趨勢
當(dāng)前手機(jī)設(shè)計(jì)出現(xiàn)了很嚴(yán)重的同質(zhì)化現(xiàn)象，每款手機(jī)的外觀設(shè)計(jì)都大同小異。各個手機(jī)廠家都在積極地尋求差異化設(shè)計(jì)，越來越多的手機(jī)品牌把差異化設(shè)計(jì)重點(diǎn)放到了手機(jī)影像系統(tǒng)上面，閃光燈當(dāng)然會是其中必不可少的一部分。
根據(jù)手機(jī)廠商的設(shè)計(jì)要求及LED的技術(shù)發(fā)展統(tǒng)計(jì)來看，閃光燈的未來發(fā)展趨勢會是“高光效”、“高CRI”、“模組化”及“個性化”。由于電池最大輸出電流的限制，閃光燈的驅(qū)動電流不會繼續(xù)提升，會維持在最大1A的水準(zhǔn)。所以，要求LED在相同電流下有更高的發(fā)光效率。
模組方案是解決結(jié)構(gòu)裝配工差大、光學(xué)性能無法保證的非常好的方案。越來越多的手機(jī)廠商開始接受模組式的設(shè)計(jì)。
圖3.為了便于設(shè)計(jì)廠商做外觀配色處理而將LED表面做成偏白色
前攝補(bǔ)光燈大有流行之勢，它能滿足人們在低照度情況下的自拍需求。這種應(yīng)用就要求拍出照片的色彩還原足夠好，高CRI的要求就應(yīng)運(yùn)而生。
品質(zhì)與潮流同行，踐行LED手機(jī)閃光燈的“中國夢”
在手機(jī)產(chǎn)品高度同質(zhì)化的這段時期，各大品牌廠商都在致力于尋找差異化之路。幾乎所有手機(jī)設(shè)計(jì)廠商都把更多的心思放在了影像系統(tǒng)上，越來越多的手機(jī)品牌廠家希望有自己獨(dú)特的唯一的閃光燈設(shè)計(jì)方案，在提高產(chǎn)品拍照性能的同時，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的差異化。
晶能光電實(shí)現(xiàn)從300lm @ 1A的超高亮度、+/-350K色溫范圍及CRI>85的優(yōu)秀色彩還原能力。同時，可以結(jié)合自身高精透鏡加工能力，開發(fā)系列閃光燈模組產(chǎn)品，為手機(jī)設(shè)計(jì)廠商提供完整的全套解決方案的供應(yīng)商將更加容易打入手機(jī)設(shè)計(jì)廠商的供應(yīng)鏈體系。
未來國內(nèi)廠商應(yīng)以頑強(qiáng)的信念與服務(wù)意識，勇于挑戰(zhàn)國際大廠，依靠超高性價比產(chǎn)品占領(lǐng)市場。同時，我們也在不斷的提升產(chǎn)品的品質(zhì)及技術(shù)的競爭力，把握時代的機(jī)遇，與潮流同行，踐行LED手機(jī)閃光燈的“中國夢”!
