智能手机摄像头补光调光系统的制作方法

本实用新型涉及一种为智能手机的主和/或副摄像头设计的补光调光系统，属于智能手机拍摄补光技术领域。

背景技术：

随着生活水平的提高以及科技的进步，智能手机的功能在不断地增多和提高。目前，大多智能手机具有两种摄像头，即位于智能手机前面顶端的副摄像头和位于智能手机后面的主摄像头。进一步说，主摄像头又叫后置摄像头，其拍摄功能和效果要优于副摄像头，其旁边一般都设计有补光灯，而副摄像头又叫前置摄像头，主要用于使用者行自拍，其旁边一般不设计有补光灯。

但是面对智能手机已融入人们生活，随手即拍，特别是自拍潮流的到来，主/副摄像头旁的补光灯(又称为闪光灯)设计变得越来越重要。从实际使用可以发现，主/副摄像头在补光方面存在以下缺陷：

1、主摄像头的补光灯一般只有一种亮度，也就是说，使用者只能在闪光与不闪光两者之间进行选择。当选择闪光时，补光灯发出的光亮是一定的，有时会超出拍摄所需要的实际亮度，从而造成因亮度太强而致使拍摄出的照片颜色偏白的现象，无法清晰显示出拍摄物，且现有闪光灯工作时一般直接输出光源的光，光的亮度、角度和均匀性都无法像专业摄影布光补光灯一样调节，且常存在因光线太强而刺激人眼的问题。

2、光线是成像质量好坏的决定因素之一，光线不足便需要补光，但已有智能手机上的副摄像头都不配设有闪光灯，即便是极少配设闪光灯的副摄像头，也存在过度补光导致的曝光过度或者补光不均匀问题而导致自拍出的照片质量不高的缺点。

目前某些品牌的智能手机生产厂家，针对副摄像头设计出了外置补光灯的方案，在使用时，外置补光灯需要插在或通过传输线连接到智能手机的相应接口，如耳机接口、电源数据接口等，需要补光拍摄时通过软件开启补光功能，但是从实际使用中可发现，这种外置补光灯同样存在一些缺点：第一，仅有部分品牌的智能手机自带有关于外置补光灯的驱动程序以及相关操作软件，因而对于其它品牌的智能手机而言，操作外置补光灯的过程变得较复杂，当将外置补光灯插到或通过传输线连接到智能手机上后，需要通过相关软件完成外置补光灯的驱动配置等操作，这无疑给使用者带来了许多不便，操作过于繁琐。第二，因外置补光灯不是智能手机本身固连设备的原因，故而存在占用耳机接口，发生使用者遗忘携带外置补光灯的情形，在使用上带来不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种智能手机摄像头补光调光系统，其补光调光结构简单且可内置于智能手机现有的闪光灯系统中，在使用者通过主、副摄像头进行拍摄时可实现补光、调光功能，补光效果好，响应速度快、操作简单便捷、实用性强，可确保拍摄出的照片质量。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种智能手机摄像头补光调光系统，智能手机前置摄像头和/或后置摄像头旁设有智能手机摄像头补光调光系统，其特征在于：智能手机摄像头补光调光系统包括作为光源的灯组、与智能手机上的出光面板相对的调光片以及设于调光片与灯组之间、将灯组发出的光线导向调光片的导光结构，调光片与调光片控制电路连接，灯组与灯组控制电路连接。

所述灯组包括LED灯或者氙气灯。

所述调光片为近晶相液晶电子扩散调光片或PDLC聚合物分散液晶调光片。

所述调光片可添加有二色性染料。

所述灯组的出光面与所述调光片的光线输入侧不相对，所述导光结构包括置于所述调光片光线输入侧的反射镜片，倾斜设置的反射镜片的反射面与所述调光片的光线输入侧、所述灯组的出光面相对，以将所述灯组发出的光线进行反射后导入所述调光片，在所述灯组与所述调光片之间设有对所述灯组发出的光线起到导光作用的光纤或准直光路结构。

所述灯组的出光面还可与所述调光片的光线输入侧直接相对，所述导光结构包括设于所述灯组与所述调光片之间、对所述灯组发出的光线起到导光作用的光纤或准直光路结构。

在所述智能手机内部设有与所述出光面板相对的光线出射通道，光线出射通道内设置所述调光片。

本实用新型的优点是：

1、本实用新型可用于智能手机的主和/或副摄像头旁，在使用者通过主、副摄像头进行拍摄时为其补光且光线亮度、强度可根据实际拍摄环境、使用场合、拍摄需求等因素灵活调节，即具有调光功能(光线调制)，补光效果好，可确保拍摄出的照片质量。

2、本实用新型内置于智能手机中，属于智能手机自身内部部件，因此与已有外置补光灯相比，具有无需外装驱动程序、操作简单便捷、无携带遗忘问题等优点。

3、本实用新型所需电量低，节能环保，补光与调光响应速度快，实用性强，对智能手机进行升级改造的成本低，兼容性好，适应性强。

4、当本实用新型中的调光片选用PDLC材料制成时，其在断电状态下默认为磨砂调光均匀散光补光输出模式，仅在需要转变为强光输出模式时通过调光片控制电路供电来使光源直接输出。

当本实用新型中的调光片选用近晶相液晶材料制成时，其维持任何一个出光模式时不需耗电，仅需在改变出光模式的瞬间连通调光片控制电路，出光模式改变后断电，可自动记忆出光模式而不需消耗任何电量。

5、当本实用新型中的调光片处于透明模式时，调光片的光透过率可达到99％以上，可实现良好的正面光透过率和侧面调光效果。当本实用新型中的调光片处于散光模式时，液晶分子排列被打乱，从灯组发出的光线经过乱序排列的近万层液晶分子层的反复折射实现散光，调光片的雾度范围在1％到99％可调，且即便在高达95％以上的雾度时光透过率仍可达到90％以上(光透过率1％～99％可调)，散光模式可实现超均匀的散光效果，不但适合均匀补光需求，也可达到特别适合阅读的台灯模式，与现有智能手机的闪光灯直接输出光线相比，光强分布更均匀，射出的光线更柔和，且具有过滤伤眼蓝光、防眩光、无频闪的特点。

6、本实用新型除了补充白光之外，还可通过对调光片添加二色性染料来实现不同颜色的补光，大大满足了使用者对不同颜色拍摄光线的需求。

附图说明

图1是本实用新型补光调光系统的一较佳实施例组成示意图。

图2是本实用新型补光调光系统的另一实施例组成示意图。

具体实施方式

智能手机前置摄像头(即副摄像头)和/或后置摄像头(即主摄像头)旁可设有本实用新型智能手机摄像头补光调光系统。本实用新型智能手机摄像头补光调光系统全部设置于智能手机外壳内，为一种内置结构，如图1和图2所示，本实用新型智能手机摄像头补光调光系统包括作为光源的灯组、与智能手机上作为出光口的出光面板70(玻璃、亚克力塑料等材质制成)相对的调光片10以及设于调光片10与灯组之间、将灯组发出的光线导向调光片10的导光结构，调光片10的信号端口与调光片控制电路30的相应控制信号端口连接，灯组的信号端口与灯组控制电路40的相应控制信号端口连接。在实际中，调光片控制电路30、灯组控制电路40的信号传输端口还可与智能手机自身内部的总控制电路50的相应信号传输端口连接。

如图，灯组可包括LED灯或者氙气灯21或者其它类型闪光灯。当然，灯组的构成还可有其它形式，并不局限于此。

在实际设计中，调光片10可为近晶相液晶电子扩散调光片或PDLC聚合物分散液晶调光片或具有类似功能的其它类型调光片。

对于近晶相液晶电子扩散调光片，其可包括两个基体层，两个基体层中间设有混合层，混合层由近晶相液晶和添加物混合而成，近晶相液晶可为A类近晶相液晶有机化合物，添加物可为带导电特性的化合物，两个基体层朝向混合层的一侧设有导电电极层，导电电极层的信号端口与调光片控制电路30的相应控制信号端口连接。

两个基体层可均为玻璃或塑料，或者一个基体层为玻璃而另一个基体层为塑料。混合层的构成还可有其它形式，并不局限于上述。

关于近晶相液晶电子扩散调光片的具体结构和工作原理，可参考中国发明专利“一种电控调光介质”(专利号200710175959.9)等专利文献来理解，在此不做详细阐述。

在本实用新型中，PDLC聚合物分散液晶调光片为本领域的熟知产品，故其具体构成和工作原理不再赘述。

在实际设计中，调光片10内还可添加有二色性染料。具体到近晶相液晶电子扩散调光片，其混合层内可添加二色性染料，以达到不同颜色的补光效果，可大大满足使用者对不同颜色拍摄光线的补光需求。

如图1，较佳地，灯组的出光面(LED灯或者氙气灯21的出光面)与调光片10的光线输入侧不直接相对，导光结构包括置于调光片10光线输入侧的反射镜片60，倾斜设置(如45度角倾斜，视实际情况而定)的反射镜片60的反射面与调光片10的光线输入侧、灯组的出光面相对，以将灯组发出的光线进行反射后导入调光片10，另外在灯组与调光片10之间设有对灯组发出的光线起到导光作用的光纤或准直光路结构80，其中准直光路结构可包括导光板。

如图2，灯组的出光面(LED灯或者氙气灯21的出光面)还可与调光片10的光线输入侧直接相对，此时导光结构包括设于灯组与调光片10之间、对灯组发出的光线起到导光作用的光纤或准直光路结构80，其中准直光路结构可包括导光板。

在实际设计中，在智能手机内部设有与出光面板70相对的光线出射通道(图中未示出)，光线出射通道内设置调光片10。

在本实用新型中，调光片控制电路30、灯组控制电路40为本领域的熟知技术，总控制电路50为智能手机自身固有电路，故其具体构成不再赘述。

在实际使用中，对于本实用新型补光调光系统设于智能手机前置摄像头旁的情形：使用者可根据实际拍摄环境、使用场合、拍摄需求等因素通过实体或虚拟按钮等方式，在经由灯组控制电路40控制LED灯或者氙气灯21开启的同时，经由调光片控制电路30灵活控制调光片10的出光模式(散光、透明等模式)，使灯组发出的光线在导光结构的准直导光作用下进入调光片10，由调光片10调制出射光线的亮度、强度、角度、均匀度等，使出射光线通过作为出光口的出光面板70射出，来满足使用者的补光要求。从而在总控制电路50的监控下，通过实体或虚拟按钮等方式启动前置摄像头(前置摄像头的信号端口与总控制电路50的相应控制端口相连)，开始进行自拍作业。自拍作业完成后，通过实体或虚拟按钮等方式，经由总控制电路50控制调光片10、灯组及前置摄像头停止工作，结束自拍。

对于本实用新型补光调光系统设于后置摄像头旁(后置摄像头的信号端口与总控制电路50的相应控制端口相连)的情形，本实用新型补光调光系统配合后置摄像头进行拍摄作业的过程与上述本实用新型补光调光系统配合前置摄像头进行自拍作业的过程大致相似，在此不再赘述，请参考上述描述来理解。当拍摄作业完成后，同样通过实体或虚拟按钮等方式，经由总控制电路50控制调光片10、灯组及后置摄像头停止工作，结束拍摄。

在实际使用中，调光片10的出光模式有散光模式、透明模式以及介于散光模式与透明模式之间的各种渐进模式，各种出光模式是通过调光片10来实现的。下面以近晶相液晶电子扩散调光片为例来进行说明，PDLC聚合物分散液晶调光片可参考近晶相液晶电子扩散调光片来理解。

在实际使用时，通过调光片控制电路30向近晶相液晶电子扩散调光片的两个导电电极层上施加合理的高频电压，使混合层内的近晶相液晶分子以其长光轴垂直于导电电极层平面的方式呈规则形态排列，此时近晶相液晶电子扩散调光片处于透明模式，进入近晶相液晶电子扩散调光片的光线的出射方向未发生明显改变，从灯组发出的光线被限制在近晶相液晶电子扩散调光片形成的光线出射范围内，经由近晶相液晶电子扩散调光片直接射出，光线基本上不发生散射，灯组发出的少数杂散光通过近晶相液晶电子扩散调光片实现了侧面调光效果，近晶相液晶电子扩散调光片的光透过率可达到99％以上，基本等同于现有智能手机的闪光灯直接输出光线所达到的补光效果。

通过调光片控制电路30向近晶相液晶电子扩散调光片的两个导电电极层上施加合理的低频电压，使混合层内的近晶相液晶分子呈乱序形态排列，此时近晶相液晶电子扩散调光片处于散光模式，进入近晶相液晶电子扩散调光片的光线的出射方向发生散射，向各个方向散射射出，从而扩大了光线出射角度，基本上可达到均匀散射效果，此时从灯组发出的光线经过乱序排列的近晶相液晶分子的反复折射散射作用，使输出的光线呈现散光，近晶相液晶电子扩散调光片的雾度范围在1％到99％可调，且即便在高达95％以上的雾度时光透过率仍可达到90％以上，因此可实现超均匀的散光效果，不但适合均匀补光需求，也可达到特别适合阅读的台灯模式，与现有智能手机的闪光灯直接输出光线相比，光亮度有所降低但光强分布更均匀，发出的光更柔和，且具有过滤伤眼蓝光、防眩光、无频闪的特点。

同理，通过调光片控制电路30向近晶相液晶电子扩散调光片的两个导电电极层上施加合理的电压，还可使近晶相液晶分子在介于规则与乱序形态之间的某一形态下排列，即近晶相液晶分子部分扭曲，从而使近晶相液晶电子扩散调光片处于介于散光模式与透明模式之间的某一种渐进模式。在实际实施时，使用者可合理选择某种渐进模式，对近晶相液晶电子扩散调光片的出光方向、强弱等进行调节，实现散射度(雾度)、光透过率、均匀度等的调节，满足拍摄补光需求。

在实际使用中，当近晶相液晶电子扩散调光片达到所需出光模式后，调光片控制电路30便可停止对近晶相液晶电子扩散调光片的控制，即撤去施加到近晶相液晶电子扩散调光片上的电压。当撤去电压后，近晶相液晶电子扩散调光片仍然会保持加载电压时已产生的出光模式，也就是说，任何一种出光模式的保持不需要电压来维持，这是因为近晶相液晶电子扩散调光片具有“多稳态”的特性。

本实用新型的优点是：

1、本实用新型可用于智能手机的主和/或副摄像头旁，在使用者通过主、副摄像头进行拍摄时为其补光且光线亮度、强度可根据实际拍摄环境、使用场合、拍摄需求等因素灵活调节，即具有调光功能(光线调制)，补光效果好，可确保拍摄出的照片质量。

2、本实用新型内置于智能手机中，属于智能手机自身内部部件，因此与已有外置补光灯相比，具有无需外装驱动程序、操作简单便捷、无携带遗忘问题等优点。

3、本实用新型所需电量低，节能环保，补光与调光响应速度快，实用性强，对智能手机进行升级改造的成本低，兼容性好，适应性强。

4、当本实用新型中的调光片选用PDLC材料制成时，其在断电状态下默认为磨砂调光均匀散光补光输出模式，仅在需要转变为强光输出模式时通过调光片控制电路供电来使光源直接输出。

当本实用新型中的调光片选用近晶相液晶材料制成时，其维持任何一个出光模式时不需耗电，仅需在改变出光模式的瞬间连通调光片控制电路，出光模式改变后断电，可自动记忆出光模式而不需消耗任何电量。

5、当本实用新型中的调光片处于透明模式时，调光片的光透过率可达到99％以上，可实现良好的正面光透过率和侧面调光效果。当本实用新型中的调光片处于散光模式时，液晶分子排列被打乱，从灯组发出的光线经过乱序排列的近万层液晶分子层的反复折射实现散光，调光片的雾度范围在1％到99％可调，且即便在高达95％以上的雾度时光透过率仍可达到90％以上(光透过率1％～99％可调)，散光模式可实现超均匀的散光效果，不但适合均匀补光需求，也可达到特别适合阅读的台灯模式，与现有智能手机的闪光灯直接输出光线相比，光强分布更均匀，射出的光线更柔和，且具有过滤伤眼蓝光、防眩光、无频闪的特点。

6、本实用新型除了补充白光之外，还可通过对调光片添加二色性染料来实现不同颜色的补光，大大满足了使用者对不同颜色拍摄光线的需求。

以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。