手機相機鏡頭解析度在近一年內大幅提升至800~1000萬像素,進而推升使用者對拍照環境補光的需求,以往手機的閃光燈都以單led為主,近來也出現許多雙閃光燈的機種,更凸顯手機拍照不在只是替代方案,而取代雙眼相機成為一般拍照的主流應用。
為因應手機手持空間限制,閃光燈的透鏡必須在有限空間限制下達到1m距離下的中心照度與均勻性需求。OPTISWORKS完全整合SOLIDWOKRS的機構設計參數,以類 Fresnel Lens的結構設計方式快速達到設計與優化的目標。
LED Lens 模擬結構說明:
距離1m之視野範圍(FOV)角度為70°。
距離1m之中心召度要求為100 lux。
均齊度規格: 中央70%區域之均齊度為60% ;全域之均齊度為40%
Flash Lens 材質光學屬性設定
Flash lens表面材質設定為拋光面(optical polished),內部材質設定為壓克力樹酯(PMMA),外部材質設定為空氣(air)。
LED材質光學屬性與光源設定
LED之光通量設定為350流明,光譜為白光之Lambertian光源。
Illuminance detector definition
照度(illuminance)偵測器之設定,由於目標要求之視場角度70度,因此其投射範圍為
Polar intensity detector definition
光強度偵測器設定為假想無窮遠之偵測器,可量測出光包及其各角度光強度之剖面分析。
Flash lens結構變化參數說明
設定環之寬度與角度為變化的參數,並進行模擬。
模擬結果分析
中央照度模擬結果:其中以0.45mm寬度搭配170度夾角中心照度接近100LUX前提下達到最佳均齊度。 相較於無同心環結構之平面Flash lens(plane),中心照度提升3 lux以上。
為進一步提升中心照度值並維持整體均齊度之前提下,將角度固定而改變同心環之寬度參數,並進行模擬,成功將中心照度再提升3 lux以上。
比較以下三個組態,組態0.25mm_170deg雖將均齊度提升了3.1%,然而中心照度值不升反降,組態0.47mm_170deg之均齊度雖下降了2.8%,其中心照度值卻大大提升6.7%。
最佳模擬結果如下:
中央70%區域之均齊度在60%以上。
整體之均齊度達50%以上。
中心之照度值達100 lux以上。
模擬的結果達成了目標要求之所有規格。