如今拍照功能已经是手机的标准配置。中国市场上以30万跟130万像素为主,并有往更高像素发展的趋势。例如,最近有不少机型提供了200万或者320万像素配置,而且还能拍摄视频短片,以及使用可插拔的存储卡。在某些产品中,甚至还集成了自动对焦和其它相机功能,也有制造商已经在研发600万或700万像素的可拍照手机。
可拍照手机有取代传统中低端数码相机的趋势,并且消费者期望能够在低光照亮度的条件下拍摄高质量的照片,因而采用FlashLED作为闪光灯是提高数码相机性能的重要措施。FlashLED的光学特性决定它既可当作拍照的闪光应用,也能够适用于视频拍摄时补光,甚至是用于照明的电筒应用。因此FlashLED在手机中的应用将会慢慢的普遍,表1为Flash LED作为闪光灯在手机LED应用中的比例走势。
当前在可拍照手机中使用的大多数数码相机模块具有50~60°的视角,需要至少3到5勒克斯(Lux)的亮度以获得好的照片。因此,一个光照角度为50~80°的照相闪光灯是最佳选择。光照角度超过80°将造成一部分光线落到相机覆盖区域之外,以此来降低LED光输出的利用率。相反,一个具有更小光照角度的闪光灯可能会引起拍摄的照片边角出现暗区。
闪光灯照明的必要时间长度由具体相机模块的特定要求决定。只要照明时间不短于模块的成像时间,就不会影响照相效果。一般而言,200~300ms的照明时间就足够了
LED是电流驱动器件,其光输出由通过的正向电流决定。目前市面上的LED驱动器件以带电感的DC/DC和电容方式的电荷泵为主,而后者因其小体积和低噪声的特点,非常适合于手机应用,将是手机相机闪光灯驱动的首选。Sipex公司提供一系列的Flash LED驱动器件,电流由几十毫安到1.2安,满足当前Flash LED的电流需求。下面将分别描述其特点及应用电路:
1)SP7614A——适用于30万或者130万像素相机,提供100mA以下闪光电流,图1为其应用电路:
SP7614A采用SC70封装,外围器件仅需要一个电阻来设置Flash LED最大电流(公式1),整个方案占板面积小,能够最终靠VControl或者Enable来控制闪光电流。
2)SP6682/3 ——适用于130万像素相机,提供100-300mA闪光电流,图2为应用电路:
SP6682/3是采用恒流控制技术的电荷泵器件,FB反馈电压为300mV,由此减少反馈电阻上的损耗,可选择0603封装电阻,负载端的效率比恒压输出方案的高,闪光的最大电流由公式2决定:
3)SP6686、SP6685和SP7685系列新产品可提供300mA至1.2A闪光电流,适用于200万像素及以上相机应用,图3为该系列产品的典型应用电路:
LED电流通过外部电阻来设定,Rsense用于设置电筒模式电流(Flash Pin 接低电平),Rset用于设置闪光模式电流(Flash Pin 接高电平),电筒模式和闪光模式电流分别由公式3、4决定:
另外,随着LED技术的改进,Flash LED的工作电压(Vf)也会慢慢的低,Vf值在3.4V以下的Flash LED很快会推出,而目前手机锂电池的关机电压一般在3.5V,所以日后在闪光灯的解决方案中将不再需要升压方式,因此Sipex公司推出一批线A。
SP7618内置DAC,通过施加脉冲信号到CTRL脚来设定LED电流,每一个脉冲增加33.33mA,LED电流可以由0到最大1033mA随意设定,当LED电流大于266mA时将启动定时保护功能(芯片在4秒后会自动关断)。