專利名稱：相機(jī)用的陣列式發(fā)光二極管閃光燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種相機(jī)用的閃光燈，特別涉及一種相機(jī)用的陣
列式發(fā)光二極管(LED)閃光燈。
背景技術(shù)：
在相機(jī)使用領(lǐng)域中，常使用氙氣燈(Xenon)作為閃光燈的光源，氯氣 燈是利用電極間的高壓放電所產(chǎn)生的亮光產(chǎn)生照明的閃光；氛氣燈主要 優(yōu)點(diǎn)為可見(jiàn)光范圍內(nèi)的光鐠(Spectrum)很平坦及產(chǎn)生的色度值良好而符 合人類視覺(jué)特性，另外其他優(yōu)點(diǎn)為完全點(diǎn)亮的時(shí)間(Warm-up time)很短， 另外由于填充的氣體氙氣為惰性氣體，所以并無(wú)爆炸的危險(xiǎn)；但其主要 的缺點(diǎn)是發(fā)光效率低、燈泡壽命短、價(jià)格昂貴，而且使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生太多 的熱流。當(dāng)氛氣燈用于相機(jī)的閃光燈時(shí)，相當(dāng)耗電，使相機(jī)不能經(jīng)常使 用閃光燈，因此形成相機(jī)影像感光器必須使用復(fù)雜的控制或軟體進(jìn)行感 光度調(diào)整，以避免過(guò)亮或過(guò)暗。
發(fā)光二極管(LED)是利用電能直接轉(zhuǎn)化為光能，其是在半導(dǎo)體內(nèi)正負(fù) 極兩端子施加電壓，當(dāng)電流通過(guò)使電子與空穴相結(jié)合而釋放能量，并以 光的形式釋放，此為發(fā)光二極管的發(fā)光原理。發(fā)光二極管依使用的材料 的不同，其能階高低使光子能量產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的光。發(fā)光二極管具有體 積輕巧、反應(yīng)速度快及無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)，這些優(yōu)勢(shì)讓發(fā)光二極管應(yīng)用領(lǐng)域 逐漸跨越各產(chǎn)業(yè)界，且因科技進(jìn)步已逐漸發(fā)展出高功率的發(fā)光二極管， 以解決亮度不足的問(wèn)題，使發(fā)光二極管也可應(yīng)用在照明光源領(lǐng)域。近年 來(lái)，發(fā)展高效能LED，其發(fā)光亮度已超越往日的LED，將可應(yīng)用于照明及 相機(jī)中；而且因LED耗電低，所以，可持續(xù)使用一小段時(shí)間、足夠讓相 機(jī)影像感光裝置可調(diào)整亮度等優(yōu)點(diǎn)；LED已漸發(fā)展應(yīng)用于相機(jī)或手機(jī)相 機(jī)中以取代傳統(tǒng)氛氣燈，如美國(guó)專利US2 007/1 95 1 76 、 US2 003/2 1615 1 、 日本專利JP1 0-039795等。然而，LED單顆的亮度仍然不足，常需使用多顆LED構(gòu)成LED陣列(LED Array)，現(xiàn)有使用LED陣列為相機(jī)閃光燈的 技術(shù)如美國(guó)專利US7,1 36,672 、 US2003/218689 、 US7,2 36,697 、日本專 利JP2006-1 7 3622等。由于LED的亮度相較于傳統(tǒng)氙氣燈亮度，遠(yuǎn)不如 傳統(tǒng)氙氣燈亮度，對(duì)于照像需求的LED陣列，僅使用數(shù)顆LED組成，若 未經(jīng)適當(dāng)安排，其光線在目標(biāo)物處，亮度無(wú)法均勻，不符合相機(jī)拍攝所 需如拍攝人像時(shí)會(huì)產(chǎn)生明暗不一的現(xiàn)象；再者，現(xiàn)有技術(shù)上使用脈沖 (pulse)或時(shí)間控制，可能造成每顆LED亮度不均，除耗電外尚無(wú)法達(dá)成 預(yù)訂的光型。在現(xiàn)有的LED閃光燈可由如圖1所示的LED光源23所構(gòu)成， 在LED基板24上的LED晶片2 3 3發(fā)出光線后由拋物面的反射杯 (reflector)28所反射聚集，而照射在目標(biāo)物上；然而，對(duì)于相機(jī)所要 拍攝人物為目的，在LED光源23有限的亮度限制下，如何聚集數(shù)顆LED 光源23,在目標(biāo)物上形成預(yù)定的光型，進(jìn)而有效的控制，將是受重視的 實(shí)際問(wèn)題。
為改善上述所提出的問(wèn)題，本發(fā)明人基于多年從事研究與諸多實(shí)務(wù) 經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)多方研究設(shè)計(jì)與專題探討，提出一種相機(jī)用的陣列式發(fā)光二極 管閃光燈以作為前述期望的實(shí)現(xiàn)方式與依據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的主要目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種相機(jī) 用的陣列式發(fā)光二極管閃光燈，所述陣列式LED閃光燈可在目標(biāo)物上呈 現(xiàn)橢圓形的光型，也就是使LED光源發(fā)出的光線透過(guò)所安排的LED陣列 組合，集中在目標(biāo)物區(qū)域上形成均勻的長(zhǎng)橢圓形光型或圓形光型，避免 浪費(fèi)有限的光線，且增進(jìn)使用效率。
為達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型提出一種相機(jī)用的陣列式發(fā)光二極管 閃光燈，所述相才幾具有電池以供應(yīng)電力、具有按鈕可控制所述陣列式LED 閃光燈；本實(shí)用新型的相機(jī)用的陣列式LED閃光燈，其包含一LED陣列 及一控制器；其中，所述LED陣列包含至少一個(gè)LED光源(LED light )、 一固基板(薦board/PCB) 、 一二次光學(xué)鏡片(second order lens /secondary lens);其中，LED光源更進(jìn)一步包含——次光學(xué)鏡片(first order lens/primary lens)及一 LED晶片(LED die); —次光學(xué)鏡片是覆 蓋在LED晶片上，LED晶片是組合在LED基板上；當(dāng)LED晶片受控制發(fā)出光線時(shí)， 一次光學(xué)鏡片可將光線聚集產(chǎn)生預(yù)定的光型；當(dāng)復(fù)數(shù)個(gè)LED 光源以陣列排列，可在目標(biāo)物上產(chǎn)生預(yù)定的組合光型，而此組合光型以 長(zhǎng)橢圓形為最適合人物與景物結(jié)合的拍攝，以圓形為最適合人物的拍攝。
此外，本實(shí)用新型的相機(jī)用的陣列式發(fā)光二極管閃光燈，為使組合 光型光強(qiáng)度(intensity)更為均勻，可在復(fù)數(shù)個(gè)LED光源上方再組配一二 次光學(xué)鏡片，所述一次、二次光學(xué)鏡片可由菲涅爾透鏡(fresnel lens) 或非球面鏡片(aspherical lens)所構(gòu)成。
本實(shí)用新型的相機(jī)用的陣列式發(fā)光二極管閃光燈，其中控制器進(jìn)一 步包含一控制電路；所述控制電路包含 一可產(chǎn)生脈沖(pulse)信號(hào)的脈 沖產(chǎn)生電路、 一可產(chǎn)生固定電流的定電流產(chǎn)生電路、 一可產(chǎn)生時(shí)間控制 的時(shí)間限制電路，在使用相機(jī)的閃光燈時(shí)，可選擇較低發(fā)光能量的固定 電流供應(yīng)以使閃光燈持續(xù)照明，或選擇高發(fā)光能量的脈沖照明，并為使 電源電力受到適當(dāng)控制且避免高溫產(chǎn)生，可通過(guò)時(shí)間限制電路以控制LED 光源的照明時(shí)間。
承上所述，本實(shí)用新型的相機(jī)用的陣列式發(fā)光二極管閃光燈，具有 以下優(yōu)點(diǎn)
1 、本實(shí)用新型相機(jī)用的陣列式發(fā)光二極管閃光燈可利用不同光型的 LED光源組配成一 LED陣列，以在目標(biāo)物上產(chǎn)生預(yù)定的組合光型，而適 合相機(jī)拍照使用。
2、 本實(shí)用新型相機(jī)用的陣列式發(fā)光二極管閃光燈可進(jìn)一步增設(shè)二次 光學(xué)鏡片，以使目標(biāo)物上產(chǎn)生的組合光型內(nèi)光強(qiáng)度均勻。
3、 本實(shí)用新型相機(jī)用的陣列式發(fā)光二極管閃光燈，其控制電路可依 據(jù)使用者選擇而切換閃光燈模式，如使用較低光度的閃光燈照明或使用 高亮度的脈沖閃光燈照明，且所述脈沖閃光燈照明更可受時(shí)間所限制， 以節(jié)省電力及避免產(chǎn)生高溫。
圖i是玉i:有—的發(fā)光二極管的閃光燈結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。 圖2是本實(shí)用新型的陣列式發(fā)光二極管閃光燈用在相機(jī)上的外觀示 意圖。
圖3是本實(shí)用新型陣列式發(fā)光二極管閃光燈的第一實(shí)施例的外觀分解示意圖。
圖4是本實(shí)用新型陣列式發(fā)光二極管閃光燈的第一實(shí)施例的單一顆 發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)、 一次光學(xué)鏡片形狀及光型示意圖。 ，
圖4A是本實(shí)用新型陣列式發(fā)光二極管閃光燈的第一實(shí)施例的單一 顆發(fā)光二極管的光型極坐標(biāo)圖。
圖5是本實(shí)用新型陣列式發(fā)光二極管閃光燈的第一實(shí)施例的發(fā)光二 極管陣列的結(jié)構(gòu)與光型示意圖。
圖6是本實(shí)用新型陣列式發(fā)光二極管閃光燈的第二實(shí)施例的單一顆 發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)與光型示意圖。
圖7是本實(shí)用新型陣列式發(fā)光二極管閃光燈的第二實(shí)施例的發(fā)光二 極管陣列的結(jié)構(gòu)與光型示意圖。
圖8是本實(shí)用新型陣列式發(fā)光二極管閃光燈的第三實(shí)施例的外觀分 解示意圖。
圖9是本實(shí)用新型陣列式發(fā)光二極管閃光燈的第三實(shí)施例的發(fā)光二 極管陣列的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是本實(shí)用新型陣列式發(fā)光二極管閃光燈的第三實(shí)施例的發(fā)光 二極管陣列的結(jié)構(gòu)與光型示意圖。
圖11是本實(shí)用新型陣列式發(fā)光二極管閃光燈的控制電路的示意圖。
圖12是本實(shí)用新型陣列式發(fā)光二極管閃光燈的控制電路信號(hào)與輸 出的時(shí)序示意圖。
附圖標(biāo)記i兌明10—相才幾(Camera) ; 11 —電池(battery) ; 20—LED閃 光燈(LED Flash) ; 21 — LED P車歹'J (LED array) ; 22-控制器(control ler); 220-控制電路(controller circuit) ; 221-脈沖產(chǎn)生電路(Pulse circuit); 222-定電流產(chǎn)生電路(Cons tant current circuit); 223-時(shí) 間P艮制電路(Timer circuit); 224-回授電阻(feedback resistance); 2 3-LED光源(LED light) ; 2 32 1- —次光學(xué)鏡片(first order lens) ;2 32 2-一次光學(xué)鏡片(first order lens); 2 33—LED晶片(LED die); 2 3 31—LED 晶片(LED die); 2 332—LED晶片(LED die); 2 333—LED晶片(LED die); 24-LED基板(LED board); 25-二次光學(xué)鏡片(Second order lens); 26、 26a、 26b、 26c-光型(di s tr ibut ion pa 11erns) ; 28-反射杯(ref lector); 30-按鈕(push bottom); 301-按鈕信號(hào)A (Push bottom A); 302-按鈕信號(hào)B(push bottom B) ; 222 l-脈沖輸出(Pul se signal); 2231-小電流輸 出(constant current signal); 2241-時(shí)間限制輸出(T imer output)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本新型上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說(shuō)明。 本實(shí)用新型以下所揭示的實(shí)施例，是針對(duì)本實(shí)用新型相機(jī)用的陣列式 發(fā)光二極管閃光燈的主要構(gòu)成元件而作說(shuō)明，因此本實(shí)用新型以下所揭 示的實(shí)施例雖是應(yīng)用在一相機(jī)閃光燈中，但就一般具有發(fā)光二極管閃光 燈結(jié)構(gòu)而言，在此領(lǐng)域中具有通常技術(shù)的人士了解，本實(shí)用新型所揭示 發(fā)光二極管閃光燈結(jié)構(gòu)的構(gòu)成元件并不限制于以下所揭示的實(shí)施例結(jié) 構(gòu)，也就是所述發(fā)光二極管閃光燈各構(gòu)成元件是可以進(jìn)行許多改變、修 改、甚至等效變更的，例如所述發(fā)光二極管閃光燈結(jié)構(gòu)中一次光學(xué)鏡 片的形狀設(shè)計(jì)、LED光源的組合設(shè)計(jì)并不限制；或二次光學(xué)鏡片的形狀 設(shè)計(jì)、組合光型的長(zhǎng)短軸比例、光強(qiáng)度均勻程度并不限制；或固定電流 大小、脈沖時(shí)間、時(shí)間限制的長(zhǎng)短也不限制。
請(qǐng)參閱圖2,其是本實(shí)用新型陣列式發(fā)光二極管閃光燈應(yīng)用在相機(jī) 上的示意圖，所述LED閃光燈2 0是裝設(shè)在相機(jī)10中，受按鈕30所控制， 當(dāng)按鈕30按下選擇第一種閃光燈模式時(shí)(通?？蔀閴合碌牡谝欢谓佑|， 但不以此為限)，此時(shí)驅(qū)動(dòng)LED閃光燈20以固定的小電流持續(xù)照明，供 相機(jī)進(jìn)行調(diào)整焦距與曝光時(shí)間的判定等作動(dòng)；當(dāng)按鈕30按下選擇第二種 閃光燈模式時(shí)(通常可為壓下的第二段接觸，但不以此為限)，此時(shí)驅(qū)動(dòng) LED閃光燈20以高電壓脈沖方式產(chǎn)生高亮度的照明，脈沖頻率可依據(jù)LED 晶片功能、耗電及散熱效果預(yù)先為最佳設(shè)定，當(dāng)LED閃光燈20啟動(dòng)脈沖 照明后，相機(jī)可進(jìn)行拍攝截取影像；為避免因高亮度照明使LED閃光燈 20溫度過(guò)高或耗電，可設(shè)有時(shí)間控制以停止照明。在本發(fā)明人長(zhǎng)期研究 下，LED光源因受限于光強(qiáng)度而不如傳統(tǒng)氛氣燈，必須將LED光源發(fā)出 的光線以集中且均勻的光型，才可供相機(jī)拍攝使用；且通常以中近距離 的人物拍攝，最適當(dāng)?shù)墓庑蜑殚L(zhǎng)橢圓形，其長(zhǎng)短軸比值大約為2:1,但 不以jt匕為限。
<第一實(shí)施例>
參考圖3-5，本實(shí)施例的相機(jī)用的陣列式LED閃光燈20包含一 LED陣列21及一控制器22;其中所述LED陣列21是利用3個(gè)LED光源23 形成一個(gè)橫向排列的陣列，并裝設(shè)在一 LED基板24上，所述LED基板 24與控制器22連接并受控制器22所控制，所述控制器22還連接電池 11與按鈕30,按鈕3 0可選擇閃光燈照明的模式，且由電池11供給電力 以驅(qū)動(dòng)控制器22及陣列式LED閃光燈20。當(dāng)LED光源23受控制器22 及LED基板24提供電壓電流后，可發(fā)出預(yù)定光型26的光線。在本實(shí)施 例中，LED光源2 3是使用高功率白光LED,所述LED光源2 3是由 一 次光 學(xué)鏡片 (first order lens/primary lens) 2 32 1及LED晶片(LED die)233構(gòu)成，LED晶片233受激后發(fā)出光線，由一次光學(xué)鏡片2 321發(fā) 出預(yù)定的光型(Distribution Pattern )26。本實(shí)施例以3顆LED光源 23以橫向排列形成一個(gè)陣列，由3顆LED光源23形成橢圓狀的組合光 型26c如圖5所示。參考圖4、 4A所示，其是以位于中間的LED光源23a 為例說(shuō)明，所述LED光源23a的一次光學(xué)鏡片2 321采用特殊設(shè)計(jì)的菲涅 爾透鏡，其外型如圖4所示的一次光學(xué)鏡片2 32 1，發(fā)出的橢圓形光型 (Elliptic Distribution Pattern) 26a (26)為120° x 60° ，其光 強(qiáng)度(light intensity)極坐標(biāo)圖(pole plot)如圖4A所示。同樣的，設(shè) 在中間LED光源23a的兩側(cè)的LED光源23b，其一次光學(xué)鏡片2 32 1也采 用不同光學(xué)參數(shù)的菲涅爾透鏡，可形成90°窄照角光型(Narrow Angular Distribution Pattern) 26b。在3顆LED光源2 3 ( 2 3a 、 2 3b)以適當(dāng)間 距安排下，3顆LED光源2 3發(fā)出的光型在相對(duì)于100倍以上組合焦距 (composite focal length)形成均勻光強(qiáng)度的長(zhǎng)橢圓形組合光型26c如 圖5所示，若不考慮光線在空氣中的折射與漫反射，可在相對(duì)無(wú)限遠(yuǎn)處 (相當(dāng)于100倍以上組合焦距)的目標(biāo)物處產(chǎn)生長(zhǎng)短軸比值為2. 2: 1的橢 圓形組合光型26c。
由上述說(shuō)明可知，本實(shí)用新型采用LED光源23的光型配置，使在目 標(biāo)物上產(chǎn)生長(zhǎng)橢圓且均勻亮度的光型26c,以改良現(xiàn)有技術(shù)LED在目標(biāo) 物上呈現(xiàn)不均勻亮度的圓形或近方型的照明的缺點(diǎn)，而能提供給相機(jī)實(shí) 用拍攝使用。
參考圖11、 12，其是本實(shí)施例的控制電路圖與控制時(shí)序圖，說(shuō)明如 下本實(shí)用新型相機(jī)用陣列式LED閃光燈20的照明模式是由控制器22 所控制，所述控制器22內(nèi)包含有一控制電路22 0,主要是由一脈沖產(chǎn)生電路221、 一定電流產(chǎn)生電路222及一時(shí)間限制電路22 3,連接在一起的 三個(gè)并聯(lián)的LED晶片2 3 31 ~ 2 333與并聯(lián)的回授(反饋)電阻(feedback resistance).如圖11所示，當(dāng)按鈕30選擇第 一模式的照明時(shí)，電池 ll與接點(diǎn)A連接，其按鈕信號(hào)A 301進(jìn)入定電流產(chǎn)生電路222,定電流 產(chǎn)生電路222提供每顆LED晶片2 331 ~ 2 33 3相同且固定的30mA小電流 輸出22 31，使LED晶片2 331 ~ 2 33 3以10°/ 亮度而發(fā)出光線，本實(shí)施例采 用并聯(lián)方式，可使每顆LED晶片2 331 ~ 2 3 3 3流過(guò)的電流相同，以使每顆 LED晶片2 3 31 ~ 2 333盡量發(fā)出相同亮度的光線，以使目標(biāo)物上的光型 (26)內(nèi)亮度能均勻，以提高照像啄光的品質(zhì)；當(dāng)按鈕30切離接點(diǎn)A時(shí)， 電池11與接點(diǎn)A不連接，定電流產(chǎn)生電路222停止提供小電流輸出22 31， LED晶片2 331 - 2 333停止發(fā)出光線；再參考圖12的控制時(shí)序圖，按鈕 信號(hào)A 301由高電位轉(zhuǎn)為低電位時(shí)(連接接點(diǎn)A),小電流輸出22 31由低 電位轉(zhuǎn)為高電位，用以驅(qū)動(dòng)LED晶片2331 - 2 333;當(dāng)經(jīng)過(guò)Tl時(shí)間后， 按鈕信號(hào)A 301由低電位轉(zhuǎn)為高電位時(shí)(切離接點(diǎn)A)，小電流輸出22 31 由高電位轉(zhuǎn)為低電位，停止輸出給LED晶片2 331 - 2 333。當(dāng)按鈕30選 擇為第二模式的照明時(shí)，電池11與接點(diǎn)B連接，按鈕信號(hào)B 302進(jìn)入脈 沖產(chǎn)生電路221,脈沖產(chǎn)生電路221產(chǎn)生脈沖輸出2221進(jìn)入時(shí)間限制電 路22 3,在可供脈沖輸出的時(shí)限內(nèi)，提供每顆LED晶片2 331 - 2 333相同 且固定的0. 35A高電流的時(shí)間限制輸出2241，所述脈沖輸出2221在本 實(shí)施例為1/5秒2A的高電流，使LED晶片2 3 31 ~ 2333以500°/。亮度發(fā)出 光線，在應(yīng)用上，此為拍攝影像時(shí)的輸出；當(dāng)脈沖輸出的預(yù)設(shè)時(shí)間到達(dá) 時(shí)，時(shí)間限制電路22 3切斷時(shí)間限制輸出2241,使LED晶片2 331 - 2 333 停止發(fā)出光線，以免溫度升高及節(jié)省用電。當(dāng)按鈕30切離接點(diǎn)B時(shí)，電 池11與接點(diǎn)B不連接，脈沖產(chǎn)生電路221停止提供脈沖輸出2221，時(shí) 間限制電路22 3的時(shí)間限制輸出2241也停止，不再提供電力，使LED 晶片2 331 - 2 333停止發(fā)出光線；參考圖12的控制時(shí)序圖，按鈕信號(hào)B3 02 由高電位轉(zhuǎn)為低電位時(shí)(連接接點(diǎn)B),脈沖輸出2221由低電位轉(zhuǎn)為脈沖 輸出、時(shí)間限制輸出2241也由低電位轉(zhuǎn)為脈沖輸出，用以趨動(dòng)LED晶片 2 3 31 - 2 3 3 3;當(dāng)經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)的T2時(shí)間后，不論按鈕信號(hào)B302的電位狀況， 時(shí)間限制輸出2241轉(zhuǎn)為低電位，停止輸出給LED晶片2 331 - 2 333;為 簡(jiǎn)化電路及控制，當(dāng)在T2時(shí)間到達(dá)而進(jìn)入T3時(shí)間內(nèi)時(shí)，脈沖輸出2221仍持續(xù)以脈沖輸出，但時(shí)間限制輸出2241則不輸出脈沖電力；當(dāng)按鈕信 號(hào)B302由低電位轉(zhuǎn)為高電位時(shí)(切離接點(diǎn)B),小脈沖輸出22 2 1由高電 位脈沖轉(zhuǎn)為低電位，停止輸出給時(shí)間限制電路22 3。
由上述說(shuō)明可知，現(xiàn)有技術(shù)在LED光源控制上，或采用固定電流或 釆用脈沖信號(hào)，但本實(shí)用新型為相機(jī)閃光燈使用，改良使用并聯(lián)方式， 以使LED晶片2 331 ~ 2 333產(chǎn)生相同的電力，以產(chǎn)生相近的亮度的光線， 達(dá)到目標(biāo)物上光型內(nèi)光強(qiáng)度均一的要求；更進(jìn)一步，為符合相機(jī)的測(cè)光 與拍攝使用，本實(shí)用新型提出固定小電流持續(xù)照明及高亮度脈沖照明的 二種模式，以符合相機(jī)實(shí)際所需。
〈第二實(shí)施例〉
參考圖6-8,本實(shí)施例的陣列式.LED閃光燈20是利用3個(gè)LED光源 23以形成一個(gè)橫向排列的LED陣列21，以在目標(biāo)物上形成長(zhǎng)橢圓形且亮 度均勻的光型26c; LED光源23也是使用高亮度白光LED, LED光源23 是由一次光學(xué)鏡片2322及LED晶片2 33所構(gòu)成，LED晶片233受激后發(fā) 出光線，由一次光學(xué)鏡片2322發(fā)出預(yù)定的光型26。如圖6所示，所述 LED光源23的一次光學(xué)鏡片2 322采用新月型非球面鏡片，其凹面在LED 晶片2 33側(cè)而凸面在目標(biāo)物側(cè)；位于中間的LED光源23a可發(fā)出120。 x90 °的橢圓形光型26a,位于兩側(cè)的LED光源23b,其一次光學(xué)鏡片2 322 也采用不同光學(xué)參數(shù)的新月型非球面鏡片，可形成90°窄照角光型26b。 在3顆LED光源2 3以適當(dāng)間距安排下，3顆LED光源2 3發(fā)出的光型于 相對(duì)于100倍以上組合焦距(composite focal length)形成均勻光強(qiáng)度 的長(zhǎng)橢圓形組合光型26c,若不考慮光線在空氣中的折射與漫反射，可 在相對(duì)無(wú)限遠(yuǎn)處(相當(dāng)于100倍以上組合焦距)的目標(biāo)物處產(chǎn)生長(zhǎng)短軸比 值為1.8: 1的橢圓形組合光型26c。又本實(shí)施例的控制器22的作用功 能相同于第一實(shí)施例。
由上述說(shuō)明，本實(shí)施例使用新月型非球面一次光學(xué)鏡片2 322以取代 第一實(shí)施例的菲涅爾型式的一次光學(xué)鏡片2321，且由適當(dāng)?shù)腖ED光源2 3 間距配置，可在目標(biāo)物上形成更為集中，且均勻亮度的長(zhǎng)橢圓組合光型， 而能提供給相機(jī)實(shí)用拍攝使用。
〈第三實(shí)施例〉
參考圖9-10所示，本實(shí)施例的陣列式LED閃光燈2 0包含由3個(gè)LED光源23形成一個(gè)橫向排列的LED陣列21及一二次光學(xué)鏡片25,以在目 標(biāo)物上形成長(zhǎng)橢圓形且亮度均勻的組合光型26c; LED光源23是由一次 光學(xué)鏡片2322及LED晶片2 3 3所構(gòu)成，其中一次光學(xué)鏡片2 322是采用 新月型非球面鏡片如同第二實(shí)施例，其凹面在LED晶片233側(cè)而凸面在 目標(biāo)物側(cè)；位于中間的LED光源23a可發(fā)出120° x90。的橢圓形光型26a, 位于兩側(cè)的LED光源23b,其一次光學(xué)鏡片2 322也釆用不同光學(xué)參數(shù)的 新月型非球面鏡片，可形成90°窄照角光型26b。本實(shí)施例進(jìn)一步在3 顆LED光源2 3上再覆以一二次光學(xué)鏡片(second order lens /secondary lens) 25,如圖9、 10所示，所述二次光學(xué)鏡片2 5在本實(shí)施例是為菲涅 爾透鏡，可將3顆LED光源23發(fā)出的光型，在相對(duì)于100倍以上組合焦 距(composite focal 1 eng t h)形成比第二實(shí)施例更為均勻光強(qiáng)度的長(zhǎng)橢 圓形組合光型26c，若不考慮光線在空氣中的折射與漫反射，可在相對(duì) 無(wú)限遠(yuǎn)處(相當(dāng)于100倍以上組合焦距)的目標(biāo)物處產(chǎn)生長(zhǎng)短軸比值為 2. 0: 1的橢圓形組合光型26c。又本實(shí)施例的控制器22的作用功能相同 于第一實(shí)施例。
同樣，在本實(shí)施例另一種組合上，若要構(gòu)成更適合小范圍的人物拍 攝，例如使用手機(jī)相機(jī)的臉部拍攝，以圓形光型更為適合。在組合上， 可采用位于中間的LED光源23a可發(fā)出30° x60°的橢圓形光型，位于兩 側(cè)的LED光源23b可發(fā)出60°窄照角光型，使此LED閃光燈20在目標(biāo)物 處產(chǎn)生長(zhǎng)短軸比值為1.3: l的周形組合光型26c。
由上述說(shuō)明，本實(shí)施例的LED陣列21還包含有一二次光學(xué)鏡片25, 可在目標(biāo)物上形成更均勻亮度的長(zhǎng)橢圓形組合光型26c,而能提供給相 機(jī)實(shí)用拍攝使用。
以上所述僅為本新型的較佳實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型而言僅僅是說(shuō)明性的， 而非限制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在本實(shí)用新型權(quán)利要求所限定的精神和 范圍內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本實(shí)用新型的保護(hù) 范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種相機(jī)用的陣列式發(fā)光二極管閃光燈，其特征在于，其應(yīng)用在一帶按鈕的相機(jī)上，其包含一LED陣列及一控制器，其中所述的LED陣列是由至少兩個(gè)LED光源以并聯(lián)連接方式裝設(shè)在一LED基板上，所述LED光源包含一LED晶片及一次光學(xué)鏡片，所述一次光學(xué)鏡片將所述LED晶片發(fā)出的光線聚集并發(fā)出預(yù)定光型的光線，所述一次光學(xué)鏡片使所述LED陣列發(fā)出長(zhǎng)橢圓形的組合光型的光線；所述控制器是包含一控制電路，所述控制電路至少包含一定電流產(chǎn)生電路及一脈沖產(chǎn)生電路，所述的控制電路連接于所述LED陣列中至少兩個(gè)并聯(lián)連接的LED光源以形成至少兩種不同照明模式，并通過(guò)所述相機(jī)的按鈕以選擇或切換使用其中一種照明模式。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的相機(jī)用的陣列式發(fā)光二極管閃光燈，其特 征在于，所述LED陣列是利用三個(gè)LED光源以并聯(lián)連接方式且以適當(dāng)間 距裝設(shè)在所述LED基板上而形成一橫向排列的LED陣列，其中在中間的 LED光源產(chǎn)生 一 橢圓形光型，在兩側(cè)的兩個(gè)LED光源各產(chǎn)生 一 圓形光型， 由此形成一長(zhǎng)橢圓組合光型。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的相機(jī)用的陣列式發(fā)光二極管閃光燈，其特 征在于，所述控制器進(jìn)一步包含有一時(shí)間限制電路，所述的時(shí)間限制電 路在一預(yù)定時(shí)間到達(dá)后切斷所述脈沖產(chǎn)生電路的脈沖輸出以停止對(duì)所述 LED陣列輸出。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的相機(jī)用的陣列式發(fā)光二極管閃光燈，其特 征在于，所述一次光學(xué)鏡片是選用菲涅爾透鏡或新月型非球面透鏡的中 一種，用以產(chǎn)生預(yù)定的橢圓形光型。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的相機(jī)用的陣列式發(fā)光二極管閃光燈，其特 征在于，所述一次光學(xué)鏡片是選用菲涅爾透鏡或新月型非球面透鏡的中 一種，用以產(chǎn)生預(yù)定的圓形光型。
6、 一種相機(jī)用的陣列式發(fā)光二極管閃光燈，其特征在于，其應(yīng)用在 一帶按鈕的相機(jī)上，其包含一 LED陣列及一控制器，其中所述LED陣列是由至少兩個(gè)LED光源以并聯(lián)連接方式裝設(shè)在一 LED基板上并覆蓋上一二次光學(xué)鏡片，所述LED光源是包含一 LED晶片及一 次光學(xué)鏡片，所述一次光學(xué)鏡片將所述LED晶片發(fā)出的光線聚集并發(fā)出 預(yù)定光型的光線，再由所述二次光學(xué)鏡片而投射，以使所述LED陣列發(fā) 出長(zhǎng)橢圓形的組合光型的光線；所述控制器是包含一控制電路，所述控制電路至少包含一定電流產(chǎn) 生電路及一脈沖產(chǎn)生電路，所述控制電路連接于所述LED陣列中至少兩 個(gè)并聯(lián)連接的LED光源而形成至少兩種不同照明模式，并由所述相機(jī)的 按鈕以選擇或切換使用其中 一 種照明模式。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的相機(jī)用的陣列式發(fā)光二極管閃光燈，其特 征在于，所述LED陣列是利用三個(gè)LED光源以并聯(lián)連接方式且以適當(dāng)間 距裝設(shè)在所述LED基板上而形成 一橫向排列的LED陣列，其中在中間的 LED光源產(chǎn)生橢圓形光型，在兩側(cè)的兩個(gè)LED光源產(chǎn)生圓形光型，再經(jīng) 過(guò)所述二次光學(xué)鏡片后以形成一長(zhǎng)橢圓組合光型。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的相機(jī)用的陣列式發(fā)光二極管閃光燈，其特 征在于，所述控制器進(jìn)一步包含有一時(shí)間限制電路，所述的時(shí)間限制電 路在預(yù)定時(shí)間到達(dá)后切斷所述脈沖產(chǎn)生電路的脈沖輸出以停止對(duì)所述 LED陣列輸出。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的相機(jī)用的陣列式發(fā)光二極管閃光燈，其特 征在于，所述一次光學(xué)鏡片是選用菲涅爾透鏡或新月型非球面透鏡的中一種o
10、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的相機(jī)用的陣列式發(fā)光二極管閃光燈，其 特征在于，所述二次光學(xué)鏡片是由菲涅爾透鏡構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型是一種相機(jī)用的陣列式發(fā)光二極管(LED)閃光燈，其由LED陣列及控制器構(gòu)成，其中，所述LED陣列進(jìn)一步包含復(fù)數(shù)個(gè)LED光源，所述復(fù)數(shù)個(gè)LED光源具有一次光學(xué)鏡片，封裝在LED基板上，以產(chǎn)生不同的光型(distribution patterns)，并可覆蓋有二次光學(xué)鏡片，其利用不同光型組合的LED光源以產(chǎn)生預(yù)定的閃光燈長(zhǎng)橢圓或圓形的光型；所述控制器可控制所述閃光燈在第一種模式下以并聯(lián)小電流使閃光燈作動(dòng)，并可控制所述閃光燈在第二模式下以并聯(lián)高電流脈沖及時(shí)間控制使閃光燈作動(dòng)；由此，本實(shí)用新型的陣列式發(fā)光二極管閃光燈可節(jié)省相機(jī)電池電力及避免過(guò)長(zhǎng)使用而造成高溫，并可產(chǎn)生均勻光強(qiáng)度的預(yù)定光型。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK201237142SQ20082012496
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月29日
發(fā)明者廖怡芬, 徐三偉, 林宇峰, 游騰健 申請(qǐng)人:一品光學(xué)工業(yè)股份有限公司