补光组件和电子设备的制作方法

1.本技术属于电子设备技术领域，具体涉及一种补光组件和电子设备。


背景技术：

2.智能手机上已经普遍配备了摄像头，手机的便携性，使得用户可以随时随地进行拍摄。一些场景下，拍摄的光线往往较弱，难以拍摄出优质的图像。因此，闪光灯、补光灯往往也成了手机上的摄像头的标配，以便于在拍摄时进行照明，提升拍摄效果。
3.目前，智能手机主要采用led闪光灯进行补充照明。但使用led闪光灯时，由于智能手机在结构空间方面有限，led闪光灯的体积、位置受限，相应地，出光会受到手机结构的干扰。另外，led闪光灯转化效率较低，往往需要较大电流和多颗芯片，大电流和多芯片会产生大量的热量，带来温升风险，降低手机续航时间。同时，在某些黑暗的环境下，单独打开闪光灯拍摄的效果并不是很好，此时就需要补光功能，但智能手机内空间有限，又不便新增补光灯。


技术实现要素：

4.本技术旨在提供一种补光组件和电子设备，至少解决led闪光灯转化效率低、热量高、设置空间受限等问题之一。
5.为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
6.第一方面，本技术实施例提出了一种补光组件，包括：激光器；光纤，光纤的一端与激光器连接，激光器发射激光并导入光纤；光源处理装置，与光纤的另一端连接，光源处理装置用于控制出射光线的色温或亮度或出射角度。
7.第二方面，本技术实施例提出了一种电子设备，包括：框体；如上述第一方面中任一项实施例的补光组件，设于框体内。
8.在本技术的实施例中，补光组件包括激光器，则可以通过激光器发出的激光来作为补充光源，在摄像时进行补充照明。激光器的光转化效率发光效率更好，功耗低，发热少，产生的热量也更少。在相同大小的电流下，亮度也更高，反之，亮度相同的情况下，激光器产生的热量也更少。进一步地，由于同等电流下可以获取更高的亮度，也使得激光器在相同功率前提下，体积能够做到更小，节省空间，更易于在窄小的空间内进行布置。
9.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
10.本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
11.图1是根据本技术一个实施例的电子设备的立体分解结构示意图；
12.图2是根据本技术一个实施例的电子设备的剖视结构示意图；
13.图3是根据本技术一个实施例的光线的立体结构示意图；
14.图4是根据本技术一个实施例的电子设备的局部剖视放大结构示意图；
15.图5是根据本技术一个实施例的镜头组件的立体结构示意图；
16.图6是根据本技术另一个实施例的电子设备的立体分解结构示意图；
17.图7是根据本技术另一个实施例的电子设备的局部立体结构示意图；
18.图8是根据本技术另一个实施例的电子设备的局部俯视结构示意图；
19.图9是根据本技术另一个实施例的电子设备的局部立体结构示意图；
20.图10是根据本技术又一个实施例的电子设备的局部剖视放大结构示意图。
21.附图标记：
22.10激光器，100壳体，102第一基板，104激光芯片，106热沉，108第一镜头，110盖体，112镜头组件，114第二镜头，116第三镜头，14光纤，140主光纤，142子光纤，144闪光光纤，146补光光纤，16光源处理装置，160液晶层，162第二基板，164荧光层，166偏光层，168支撑固定件，18散热件，2电子设备，20框体，22后盖，220开口，222摄像头装饰圈，224玻璃盖板，24屏幕。
具体实施方式
23.下面将详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
24.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
25.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
26.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
27.下面结合图1至图10描述根据本技术实施例的补光组件和电子设备。
28.如图1至图10所示，根据本技术第一方面的实施例提供了一种补光组件，用于作为摄影时的补充光源。补光组件包括激光器10、光纤14、光源处理装置16。
29.如图1所示，具体地，激光器10用于发射激光。光纤14的一端与激光器10连接。激光器10发射激光并导入光纤14。光纤14用于传导激光。光源处理装置16与光纤14的另一端连
接，光源处理装置16用于控制出射光线的色温或亮度或出射角度。
30.根据本技术实施例的补光组件，其包括激光器10，则可以通过激光器10发出的激光来作为补充光源，在摄像时进行补充照明。激光器10的光转化效率发光效率更好，功耗低，发热少，产生的热量也更少。在相同大小的电流下，亮度也更高，反之，亮度相同的情况下，激光器10产生的热量也更少。进一步地，由于同等电流下可以获取更高的亮度，也使得激光器10在相同功率前提下，体积能够做到更小，节省空间，更易于在窄小的空间内进行布置。
31.另外，相比于led光源半球的朗伯分布形态，激光器10发出的光发散角度更小，更容易实现后端准直、聚束和整形，光能利用效率更高。而且激光器10发出的激光的亮度和电流成正比关系，亮度更加易于调节。激光器10发出的管通过光纤14传导，使得激光器10的位置设置也更加灵活，进一步地有利于激光器10在窄小的空间内布设，减小了光源组件受到的空间限制。通过光源处理装置16控制射出光纤14的色温、亮度或出射角度，能够更好的提升补充照明的灵活性，从而提升摄像效果。
32.进一步的实施例中，补光组件还包括散热件18。散热件18与激光器10连接，以便于为激光器10散热。通过散热件18的设置，使得本来发热量就比较小的激光器10，温度可以进一步地降低，从而进一步降低电子设备2整体的发热量，提升电子设备2续航时间。
33.如图2所示，在上述实施例中，激光器10具体包括壳体100、第一基板102、激光芯片104和热沉106。壳体100用于容纳第一基板102、激光芯片104、热沉106等部件。第一基板102与散热件18连接，并支撑热沉106和激光芯片104。激光芯片104用于产生激光。热沉106设置在第一基板102和激光芯片104之间。通过将热沉106设置在第一基板102和激光芯片104之间，使得激光芯片104产生的热量能够被热沉106引导至第一基板102，再由第一基板102传递至散热件18，从而实现激光器10散热的目的。可以理解，第一基板102一般选用导热陶瓷，其热膨胀系数和激光芯片104往往不一致，通过设置热沉106导热，有利于避免第一基板102和激光芯片104之间热膨胀系数不一致导致激光芯片104损坏的情况。
34.激光芯片104和热沉106之间，可以采用金锡钎焊或者金胶银胶烧结连接，从而降低传热热阻，提升导热效率，进而提升散热效果。
35.需要指出，热沉106，是一种微型的散热片，是一种用于冷却芯片的装置。热沉106的具体材质，可以是铜或其他导热率较高的材料。
36.进一步的实施例中，激光器10还包括第一镜头108。第一镜头108设置在光纤14和激光芯片104之间。第一镜头108为聚焦透镜，例如非球面聚焦透镜，或球面聚焦透镜。采用聚焦透镜作为第一透镜设置在光纤14和激光芯片104之间，便于将激光芯片104产生的激光，耦合至光纤14中。通过细长的光纤14来传导激光，而不是直接采用激光芯片104产生的激光，这样就可以灵活地设置激光器10的位置，并且由于激光器10本身体积较小，从而可以灵活地利用电子设备2内的狭小空间，有利于实现电子设备2的轻薄化设计。
37.在上述任一项实施例中，激光器10还包括盖体110。盖体110用于封闭壳体100。具体地，盖体110盖设在壳体100上，并与壳体100构成一个封闭的腔体。通过盖体110的设置，可以封闭壳体100，使得激光芯片104等部件能够保持相对稳定和洁净的工作环境，从而保证工作的稳定性和可靠性。
38.在上述任一项实施例中，光源处理装置16包括镜头组件112。镜头组件112用于和
光线配合，实现闪光灯功能或补光灯功能。具体而言，镜头组件112与光纤14相对。如图5所示，其中，镜头组件112包括第二镜头114和多个第三镜头116。第二镜头114用于作为闪光灯镜头。多个第三镜头116围设于第二镜头114的周向上，并作为补光灯镜头。镜头组件112同时包括了闪光灯镜头和补光灯镜头。这样，不仅可以在摄像时通过闪光灯进行补充照明，在一些较为黑暗的环境中，还可以通过补光灯进一步地补光，实现更优的拍摄效果。其中，第二镜头114、第三镜头116均为菲涅尔透镜。采用菲涅尔透镜与光纤14配合，实现闪光灯功能和补光灯功能，有利于汇聚平行射出的激光，并保持图像各处亮度一致，从而提升摄像效果。
39.进一步地，在一些实施例中，光纤14的一端通过第一透镜接收来自激光器10产生的激光。光纤14的另一端与光源处理装置16连接。如图3所示，光纤14上与光源处理装置16连接的一端，分离为主光纤140和多个子光纤142。主光纤140与子光纤142中激光亮度可根据目标需求进行调节，包括但不限于主光纤与子光纤的亮度不同、相同或者子光纤之间亮度都不同。其中，主光纤140与第二镜头114相对。每个子光纤142与一个第三镜头116相对。这样，可以将主光纤140及其对应的第二镜头114配合使用，实现闪光灯功能。而每个子光纤142及其相对的第三镜头116配合使用，实现补光灯功能。可以理解，补光灯所需要的亮度可以稍微低一些，因此，光纤14的另一端可以分离出多个子光纤142，每个子光纤142的亮度并不会很高。但是，多个子光纤142围设在主光纤140的周向上，也就相当于多个补光灯围设在闪光灯的周围，从而可以作为闪光灯的补充照明，提升照明效果，进而提升摄像效果。
40.如图4所示，一些实施例中，闪光灯、补光灯的亮度，通过光源处理装置16来进行调节。具体而言，光源处理装置16还包括液晶层160。液晶层160和电源连接，即液晶层160可以通电。液晶层160位于镜头组件112和光纤14之间。通过调节液晶层160通过的电流大小，控制出射的激光的亮度。
41.更具体地，液晶层160和薄膜晶体管通电导通。通电时，液晶层160上的液晶分子在配向膜作用下有序排列，从而控制出射激光亮度。
42.在上述实施例中，光源处理装置16还包括荧光层164、偏光层166、第二基板162。如图4所示，具体地，沿光纤14到镜头组件112的方向上，光源处理装置16依次包括：偏光层166、第二基板162、液晶层160、第二基板162、偏光层166、荧光层164和镜头组件112。通过偏光层166的设置，可以过滤杂散的反射光线，提升摄像效果。通过液晶层160的设置，可以控制出射激光的亮度。荧光层164的设置，则便于激光激发荧光而合成所需色温白光，既能够起到补充照明的目的，又能避免光线呈其它色温颜色而避免摄像效果失真。
43.偏光层166可以设置两个，也可以仅设置一个，具体视情况而定。
44.在上述实施例中，具体的激光照明补光过程如下：激光芯片104发出蓝色激光，通过第一镜头108耦合到光纤14中。激光芯片104产生的热量经过热沉106、第一基板102等传递到散热件18。光纤14中的激光在末端，也就是靠近镜头组件112的一端，分光到主光纤140和多个子光纤142中。通过液晶层160控制激光亮度。激光激发荧光层164，合成白光，能够方便调节色温，获得较高的光线均匀度和较高照明度，照片不易失真。最后通过镜头组件112进行光学整形，达成闪光灯和补光灯功能，提升拍照效果。
45.如图6和图7所示，与上述实施例不同，在另一些实施例中，激光器10的数量为多个。如图8所示，相应地，光纤14的数量同样为多个。多个光纤14中，每个光纤14的一端与一
个激光器10连接。每个光纤14的另一端与光源处理装置16连接。
46.可以理解，激光的亮度和电流有关。即激光的亮度可以通过激光器10的电流来进行调节。因此，通过设置多个激光器10和多个光纤14，便于对每个激光器10单独调节电流，从而实现每个光纤14的出射激光的亮度不同。
47.可以理解，由于多个光纤14中的出射激光的亮度可以通过电流来调节，因此，如图9所示，多个光纤14中，可以采用部分光纤14用于作为主光纤140，另一部分光纤14作为补光光纤146。并且，补光光纤146的另一端，也就是靠近镜头组件112的一端分离为多个子光纤142，每个子光纤142与一个第三镜头116相对。而主光纤140与第二镜头114相对。这样，可以在激光器10发出激光时，亮度就有所不同。和第二镜头114相对的主光纤140中的激光亮度更高，与第二镜头114配合实现闪光灯功能。和第三镜头116相对的子光纤142中的激光亮度较低，与第三镜头116配合，实现补光灯功能。
48.又一些可能的实施例中，同样设有多个激光器10和多个光纤14。与上述实施例的不同之处在于，补光光纤146不再分离，而是直接与第三镜头116相对。具体地，多个光纤14中的一部分用于作为闪光光纤144，也就是主光纤140。主光纤140与第二镜头114相对和配合，以实现闪光灯功能。另一部分光纤14用于作为补光光纤146，每个补光光纤146与第三镜头116相对，并配合实现补光灯功能。
49.在该实施例中，补光光纤146的另一端不再分离成多个子光纤142与第三镜头116相对，而是自身直接和第三镜头116相对，这样可以简化光纤14结构和生产、安装工艺，提升生产效率。并且只需要单独控制每个激光器10所通过的电流即可，不需要做进一步的操控，有利于简化补光组件闪光、补光的控制逻辑。
50.在上述任一项实施例中，补光组件还包括支撑固定件168。支撑固定件168设置在光纤14靠近光源处理装置16的一端，并与光纤14和光源处理装置16相连。支撑固定件168用于支撑光纤14和光源处理装置16。通过支撑固定件168的设置，既能够为光纤14、光源处理装置16的连接提供便利，又使得光源处理装置16和光纤14更加易于连接。
51.根据本技术第二方面的实施例提供了一种电子设备2，包括：框体20；如上述第一方面中任一项实施例的补光组件，设于框体20内。
52.根据本技术第二方面的实施例提供的电子设备2，通过采用上述第一方面中任一项实施例的补光组件，从而具有了上述实施例的全部有益技术效果，在此不再赘述。补光组件设置在框体20内，便于通过框体20对补光组件提供防护，确保补光组件工作的稳定性和可靠性。
53.在上述实施例中，电子设备2还包括后盖22和屏幕24。其中，后盖22和屏幕24分别设于框体20的两侧。后盖22、框体20和屏幕24合围出一个容纳空间。补光组件位于后盖22和屏幕24之间，也就是位于该容纳空间内。
54.进一步地，后盖22上设有开口220。开口220处设有摄像头装饰圈222，以便于安装摄像头，同时美化开口220位置。摄像头装饰圈222上设有玻璃盖板224。通过玻璃盖板224的设置，既可以保护摄像头，又能够透射光线，保证摄像效果。可以理解，补光组件的光源处理装置16设于玻璃盖板224靠近光纤14的一侧，即光源处理装置16位于玻璃盖板224的内侧。
55.另一些实施例中，不仅后盖22上设有开口220，屏幕24上也设有开口220。在屏幕24上设置开口220，便于安装前置摄像头。
56.根据本技术的一个具体实施例的补光组件，采用激光器10来实现闪光灯功能。
57.可以理解，与发光二极管光源不同，激光二极管，或者说激光光源的效率更高、亮度也更高，可调制性也比发光二极管好。激光光源广泛应用于光通信、照明等领域。相比于发光二极管照明，激光器10光转化效率更高，功耗更低，寿命更长，低阈值电流，并且能够快速进行调制，对温度的敏感度也更低。在相同功率前提下，体积能够做到更小，光强更高，亮度衰减更低，发热更小。除此以外，相比于发光二极管光源半球朗伯分布，激光器10发出的光发散角度更小，更容易实现后端准直、聚束和整形，光能利用效率更高。现有的发光二极管效率转换为30％～40％，而激光光源能够把效率提高到60％。除此以外，发光二极管的芯片随着电流增大效率降低，无法进一步提高亮度，只能通过增加芯片数量达到，而激光芯片104亮度和电流成正比关系。
58.具体地，本具体实施例的补光组件，设计一种带有补光功能的激光光纤14式闪光灯。本具体实施例的补光组件，利用激光耦合光纤14，通过液晶或电流控制出射光线的亮度，之后激发荧光发出白光，从而达到增加曝光量和照明的照明功能。相比于传统的发光二极管的闪光灯，激光光源和光纤14配合，闪光灯光效更高，功耗更低，光强和亮度更大，方便调制寿命更长，整体结构更加紧凑。除此之外，能够便于通过透镜耦合进光纤14导光，能够灵活布置光源，分离光源和出光口，占用电子设备2的空间少。
59.本具体实施例的补光组件，包括激光器10、第一镜头108、光纤14、壳体100、散热件18、波长转换装置、镜头组件112、液晶层160等结构。其中，激光器10发出430nm～470nm蓝色激光，通过第一镜头108耦合到光纤14中，通过液晶层160或者电流控制亮度。之后，激光通过波长转换装置发出470nm～700nm激发光。未激发蓝色激光和激发光合成所需色温的白光，从而实现闪光灯和补光灯功能。该装置能够灵活分离式布置在电子设备2中，在照明和摄像时增加曝光量，提升拍照画质的真实性，画质表现更为自然清晰。其中，第一镜头108为非球面聚焦透镜，用于将激光耦合至光纤14中。镜头组件112包括菲涅尔透镜。用于光束整形。
60.根据本技术提供的一个具体实施例的补光组件，包括屏幕24、中框、散热件18、激光器10、后盖22、光纤14、光源处理装置16、玻璃盖板224和摄像头装饰圈222。散热件18用于激光芯片104散热，降低芯片结温。其他部件不作详细介绍。
61.如图4所示，激光器10包括第一基板102、壳体100、盖体110、热沉106、激光芯片104、第一镜头108。其中，基板可选高导热陶瓷材料，例如aln、al2o3、cuw等。壳体100可选可伐合金、高导热陶瓷等，也可和第一基板102做成一体。盖体110通过钎焊或者平行缝焊与壳体100完成气密性封装，提高激光芯片104的可靠性。热沉106用于将激光芯片104上的热量传递至第一基板102，以便于第一基板102再将热量传递至散热件18。热沉106可选与激光芯片104的热膨胀系数匹配的sic或者aln材料。激光芯片104选用可倒装芯片。激光芯片104通过金锡钎焊或者金胶银胶烧结于热沉106上，以降低传热热阻；第一镜头108为非球面聚焦透镜，将激光器10发出的光耦合到光纤14中。
62.如图3所示，光纤14包括对应闪光灯的主光纤140以及对应补光灯的四条子光纤142。激光器10发出的激光，通过光纤14传递并分光到主光纤140和子光纤142中。
63.如图4所示，由下至上，光源处理装置16依次包括偏光层166，第二基板162，液晶层160，第二基板162，偏光层166，荧光层164，镜头组件112。补光组件还包括支撑固定件168。
支撑固定件168用于固定光纤14以及支撑液晶板。液晶层160和薄膜晶体管通电导通，使得液晶分子在配向膜作用下有序排列，从而控制出射激光光亮度，之后激光激发荧光层164合成所需色温白光。其中，镜头组件112为菲涅尔透镜，具体包括第一镜头108以及四个第二镜头114，分别对应中心闪光灯和四周补光灯，压缩白光出光角度。
64.具体工作原理简述如下：激光芯片104发出的蓝色激光通过第一镜头108耦合到光纤14中，激光芯片104发热经过热沉106、第一基板102等传递到散热件18。光纤14中的激光在末端分光到主光纤140和四个子光纤142，之后通过液晶层160控制激光亮度，激光激发荧光层164合成白光，能够方便调节色温，获得较高的光线均匀度和较高照明度，照片不易失真。最后通过镜头组件112光学整形，达成闪光灯和补光灯功能，提升拍照效果。
65.根据本技术提供的另一个具体实施例的补光组件，与上述具体实施例不同。本具体实施例不同在于激光器10中封装两个激光器10。两个激光器10分别通过两个第一镜头108耦合到两根光纤14中。其中一个光纤14作为主光纤140连接闪光灯，另一个光纤14作为补光光纤146连接补光灯。其中补光光纤146在末端分解为多个子光纤142。如图10所示，与图4示出的上述具体实施例不同，本具体实施例取消了液晶层160，只保留了第二基板162、荧光层164和镜头组件112。不同于上述具体实施例通过液晶层160控制激光亮度。本具体实施例通过控制两个激光芯片104的电流来控制芯片的光功率，进而控制最后闪光灯和补光灯的色温和亮度，提高摄像效果。
66.本具体实施例的有益效果：相对于传统发光二极管的闪光灯，本具体实施例的补光组件提供的具有补光功能，功耗更低，寿命更长，空间占用小，能够灵活地布置于电子设备2中，亮度和光强更高，能够方便调节色温，获得较高的光线均匀度和较高照明度，照片不易失真，极大提升摄像效果。
67.另一些具体实施例中，可将前置补光灯、跑马灯集成至补光组件。或者，布置红外激光器10，以用于测距以及人脸识别。
68.根据本技术实施例的电子设备2的其他构成例如屏幕24、摄像头等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
69.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
70.尽管已经示出和描述了本技术的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。