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      配備透鏡的閃光燈LED--歐司朗Oslux S

      2018-12-13

        2017年7月,歐司朗光電半導體發布Oslux 系列的新品--Oslux S2.1.這款產品的特點在于封裝時將2顆不同色溫的芯片以及透鏡集成到了一體。為智能手機和移動設備提供相機閃光燈的全新解決方案。最初的透鏡方案采用硅膠材質。并在2018年發布采用環氧樹脂材質的Oslux S 2.2 。目前在歐司朗的官網上能看到這個系列的產品只有Oslux S 2.2及Oslux S 2.4兩個型號。區別在于色度坐標以及整體高度有差異。


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        從產品的規格書中可以看到,Oslux S 2.2該產品集成兩枚不同色溫的芯片, 6,000 K 的冷白光芯片和暖2,250 K 的暖白光芯片(雙 CCT),最大色溫偏差 300 K,官方能宣稱能提供125ux的單顆照度。透鏡部分采用的是整體圓型外觀,Fresnel透鏡設計模式。Oslux 2.2的尺寸為5.0 mm x 5.0 mm x 1.15 mm,相比傳統手機廠商LED光源與閃光燈透鏡分體式的模式,直接集成到一體,好處顯而易見,體積縮小了。同時手機廠家不需要再為閃光燈透鏡的安裝以及位置的調整對位傷腦筋。出光口相對單獨的LED+透鏡的結構更小了。但真實效果是否能達到分體式的效果,還有待分析。


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        從產品俯視圖來看,Fresnel透鏡圓型功能區及外圍正方形邊框應該是相同材質,并為一體。透鏡水平圖高出支架部分只有功能區部分。所以結構剖面圖大致如下。Fresnel齒功能區部分應正對芯片.整個LED的結構應該如下圖所示。內部為空腔結構,真空或充惰性氣體。如果采用此結構,透鏡則確定為單獨制作,材質為環氧樹脂。透鏡厚度目前估計在0.6mm-0.75mm之間。因光源整體 reflow溫度在245°,所以透鏡材質不可能為PC或PMMA材質,同時也說明Fresnel透鏡的加工工藝不是傳統注塑成型。LED行業常見的Molding 工藝無法完成底部空腔結構。也排除在外。聯想到歐司朗前年推出的虹膜識別光源SFH4780S和SFH4787S,不但結構類似,而且透鏡也屬于Fresnel,基本推定使用相同工藝制程。通過壓印方式加工完透鏡后,使用Pick & Place設備進行粘合。

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        在LED封裝行業經常會看到帶球頭的一次透鏡封裝產品,例如3535,3030,2835,3528,甚至3838,5050等。他們的球狀突起球頭透鏡和這種Fresnel透鏡有什么區別?使用普通的凸透鏡,會出現邊角變暗、模糊的現象,這是因為光的折射只發生在介質的交界面,凸透鏡片較厚,光在玻璃中直線傳播的部分會使得光線衰減。如果可以去掉直線傳播的部分,只保留發生折射的曲面,便能省下大量材料同時達到相同的聚光效果。Fresnel透鏡就是采用這種原理的。簡單點說,它可以實現和凸透鏡相同功能但體積可以更輕薄。


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                                                                  Fresnel透鏡和平凸透鏡

        

        歐司朗官網給出的這款光源里面冷白和暖白兩顆芯片的光通量分別為185.3lm 和92.7lm我們將 Oslux s 2.2的Rayfil 文件導入光學仿真軟件,得到它得發光強度分布曲線與輻照度圖。如下。


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        中心照度確實如歐司朗所說達到125lux. 50%功率角91°。我們按照以上分析出的結果,設計了一款類似的一體式閃光燈透鏡LED結構,感興趣的朋友可以咨詢以了解詳情。

        


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        Oslux S這款光源能不能馬上取代現有的分體式LED和透鏡結構。目前很難看得清,但一體透鏡LED的設計思路還是給了我們很大的設計啟發。如果透鏡的加工以及封裝成本能有大幅度的下降,那么我相信一次光學透鏡取代二次光學透鏡在LED封裝行業還是會有很大的替換市場的。

        

        擎光光學,有著豐富的LED一次光學設計經驗,提供最新的海外光學信息資訊,歡迎廣大客戶來電資訊。

        



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