30万和130万像素可拍照手机闪光灯电路设计
发布时间:2007/8/24 0:00:00 访问次数:648
当今主流可拍照手机设计像素可达到30万并带有闪光灯,而下一代设计不仅在像素上突破百万,而且闪光灯亮度要求也更高,大有取代低端数码相机的态势。本文针对这两代产品,分析了如何设计带照明/动态影像捕捉模式的闪光电路。
随着手机的功能越来越丰富,通信类电子产品和消费类电子产品的界线正在逐步被淡化。最好的例子就是手机拍照功能的不断强化。起初,手机的拍照功能只是一个时髦的附属物,像素很低(一般为1O万左右),拍出的照片解析度比较低,只适合拍远景和大头照。而且因为没有闪光灯,拍照的效果往往受到光线的限制。这类手机还不能取代数码相机,甚至与低端的数码相机都有很大的差距。当然,出于成本控制和不同层面的客户需要,这类手机依旧有其存在的空间和合理性。
随着表面贴技术(SMT)的发展,更小体积的表面贴白光LED及其驱动芯片出现了,于是带闪光灯的第二代拍照手机出现了。这一代的可拍照手机摄像头像素达到30万以上,照片质量有明显提高,而且因为有了闪光灯,环境对拍摄的影响大大减小。
不少公司推出这类手机,其拍摄闪光电路部分的原理图大致如图1所示。
在图1中,在闪光开关尚未接通时,与白光LED串联的是一个较大的20Ω限流电阻。这使得当驱动IC的Enable引脚触发时,AAT3110处于正常工作状态,可以根据调节限流电阻来改变输出电流,输出最大额定电流为100mA,一般取60mA-80mA,这就是所谓照明/动态影像捕捉模式(light/movie mode)。这既可以在晚上当手电筒用,也可以作为拍摄动态画面时的光源,而且拍照时,在闪光灯亮之前先启动照明模式可以防止照片里的人出现“红眼”现象。而在AAT3110的使能(Enable)引脚和闪光开关同时触发时,我们可以看到一个6.3Ω的电阻和原来那个20Ω的电阻并联,形成总阻值大约是4.79Ω。这个4.79Ω的电阻和白光LED串联使AAT3110的输出电流最大可以达到250mA-300mA,这样的脉冲电流一般可以维持100ms-200ms而不会对IC或LED造成损害,这就是所谓的闪光灯模式(flash mode)。
当然也可设计成只有闪光灯模式,去除图1中的Flash Gate及与Enable引脚的连线,用一个5.1Ω的电阻取代并联的RO和RF,再接地即可。
图1中的白光LED驱动IC是AnalogicTech公司的2X电容式升压电荷泵AAT3110-4.5,白光LED采用了韩国LumiMicro的表面贴白光LED,仅供参考。
还有一些手机厂商采用了廉价方案,即闪光灯驱动芯片和白背光芯片合二为一。这种方案带来两个方面的好处:一是廉价;二是因为AAT3112的封装是3×3mm的QFN,比用单独的两颗IC节省了电路板空间。
从上面的例子,我们可以发现,第二代可拍照手机在拍照功能方面得到了极大的加强,无论是摄像头的分辨率还是闪光灯的增加,但是它还是无法取代消费类电子产品中的数码相机。
应该说这个阶段的可拍照手机作为通讯类电子产品与消费类电子产品还是泾渭分明的。随着韩国S公司和台湾I公司等一些手机厂商陆续推出带130万像素摄像头和高亮闪光灯的高端手机,第三代可拍照手机诞生了。这一代手机的特点就是像素与低端的数码相机不相上下,闪光灯高亮度,一般要达到5,000mcd;驱动芯片的驱动电流大,往往是一些新研发的模拟器件;电池容量大,一般至少在900mAh以上。这类手机的闪光灯电路部分通常如图2所示。
图2中,白光LED选用的是韩国LumiMicro的一款产品,亮度可以达到5,000mcd。驱动IC选用了AnalogicTech的一颗3×3mm QFN封装产品——AAT3112,它的输出电流在发光/电影模式下被限制在100mA。而在闪光灯模式下,AAT3112的输出电流可以在100ms-200ms内维持在400mA-500mA,这使得它在闪光灯应用领域具有一定优势,甚至可以不加聚光镜就应用在数码相机产品上,对可拍照手机应用来说绰绰有余。当然该设计也可以只保留闪光灯模式,需要进行相应的改动(见图3)。
总体看来,第三代拍照手机的拍照功能得到更大的加强,配合大容量的电池以及酷似数码相机的外形,大有取代低端数码相机的态势。或者,我们也可以直接把它们理解为可通讯的低端数码相机。从这个层面来说,通信类电子产品和消费类电子产品的界限开始模糊。
随着模拟器件中I/O口得到扩展的芯片不断涌现,如AnalogicTech的AAT4290、AAT4291等,以及大容量电池的支持,手机正集成了越来越多的消费类电子产品的功能,如MP3播放功能、FM
当今主流可拍照手机设计像素可达到30万并带有闪光灯,而下一代设计不仅在像素上突破百万,而且闪光灯亮度要求也更高,大有取代低端数码相机的态势。本文针对这两代产品,分析了如何设计带照明/动态影像捕捉模式的闪光电路。
随着手机的功能越来越丰富,通信类电子产品和消费类电子产品的界线正在逐步被淡化。最好的例子就是手机拍照功能的不断强化。起初,手机的拍照功能只是一个时髦的附属物,像素很低(一般为1O万左右),拍出的照片解析度比较低,只适合拍远景和大头照。而且因为没有闪光灯,拍照的效果往往受到光线的限制。这类手机还不能取代数码相机,甚至与低端的数码相机都有很大的差距。当然,出于成本控制和不同层面的客户需要,这类手机依旧有其存在的空间和合理性。
随着表面贴技术(SMT)的发展,更小体积的表面贴白光LED及其驱动芯片出现了,于是带闪光灯的第二代拍照手机出现了。这一代的可拍照手机摄像头像素达到30万以上,照片质量有明显提高,而且因为有了闪光灯,环境对拍摄的影响大大减小。
不少公司推出这类手机,其拍摄闪光电路部分的原理图大致如图1所示。
在图1中,在闪光开关尚未接通时,与白光LED串联的是一个较大的20Ω限流电阻。这使得当驱动IC的Enable引脚触发时,AAT3110处于正常工作状态,可以根据调节限流电阻来改变输出电流,输出最大额定电流为100mA,一般取60mA-80mA,这就是所谓照明/动态影像捕捉模式(light/movie mode)。这既可以在晚上当手电筒用,也可以作为拍摄动态画面时的光源,而且拍照时,在闪光灯亮之前先启动照明模式可以防止照片里的人出现“红眼”现象。而在AAT3110的使能(Enable)引脚和闪光开关同时触发时,我们可以看到一个6.3Ω的电阻和原来那个20Ω的电阻并联,形成总阻值大约是4.79Ω。这个4.79Ω的电阻和白光LED串联使AAT3110的输出电流最大可以达到250mA-300mA,这样的脉冲电流一般可以维持100ms-200ms而不会对IC或LED造成损害,这就是所谓的闪光灯模式(flash mode)。
当然也可设计成只有闪光灯模式,去除图1中的Flash Gate及与Enable引脚的连线,用一个5.1Ω的电阻取代并联的RO和RF,再接地即可。
图1中的白光LED驱动IC是AnalogicTech公司的2X电容式升压电荷泵AAT3110-4.5,白光LED采用了韩国LumiMicro的表面贴白光LED,仅供参考。
还有一些手机厂商采用了廉价方案,即闪光灯驱动芯片和白背光芯片合二为一。这种方案带来两个方面的好处:一是廉价;二是因为AAT3112的封装是3×3mm的QFN,比用单独的两颗IC节省了电路板空间。
从上面的例子,我们可以发现,第二代可拍照手机在拍照功能方面得到了极大的加强,无论是摄像头的分辨率还是闪光灯的增加,但是它还是无法取代消费类电子产品中的数码相机。
应该说这个阶段的可拍照手机作为通讯类电子产品与消费类电子产品还是泾渭分明的。随着韩国S公司和台湾I公司等一些手机厂商陆续推出带130万像素摄像头和高亮闪光灯的高端手机,第三代可拍照手机诞生了。这一代手机的特点就是像素与低端的数码相机不相上下,闪光灯高亮度,一般要达到5,000mcd;驱动芯片的驱动电流大,往往是一些新研发的模拟器件;电池容量大,一般至少在900mAh以上。这类手机的闪光灯电路部分通常如图2所示。
图2中,白光LED选用的是韩国LumiMicro的一款产品,亮度可以达到5,000mcd。驱动IC选用了AnalogicTech的一颗3×3mm QFN封装产品——AAT3112,它的输出电流在发光/电影模式下被限制在100mA。而在闪光灯模式下,AAT3112的输出电流可以在100ms-200ms内维持在400mA-500mA,这使得它在闪光灯应用领域具有一定优势,甚至可以不加聚光镜就应用在数码相机产品上,对可拍照手机应用来说绰绰有余。当然该设计也可以只保留闪光灯模式,需要进行相应的改动(见图3)。
总体看来,第三代拍照手机的拍照功能得到更大的加强,配合大容量的电池以及酷似数码相机的外形,大有取代低端数码相机的态势。或者,我们也可以直接把它们理解为可通讯的低端数码相机。从这个层面来说,通信类电子产品和消费类电子产品的界限开始模糊。
随着模拟器件中I/O口得到扩展的芯片不断涌现,如AnalogicTech的AAT4290、AAT4291等,以及大容量电池的支持,手机正集成了越来越多的消费类电子产品的功能,如MP3播放功能、FM