LED光源在微投影系統(tǒng)上的應(yīng)用

3.2. 色彩范圍寬

RGB LED 的三基色純度很高，可以實(shí)現(xiàn)非常寬的色域范圍(如圖2 所示)， 而普通投影燈泡包含的光譜范圍有限， 且需要色輪分色， 色彩純度往往受到亮度需求的限制， 一般投影機(jī)的色域范圍僅為NTSC 的60~70%, LED 光源投影機(jī)則可輕松達(dá)到100%以上， 色彩還原更好。

圖2 LED光源寬的色彩范圍

3.2.4 需色輪分色

單片DLP 的色彩來(lái)自于色輪對(duì)燈泡光線的分解， 色輪轉(zhuǎn)速直接影響到畫(huà)面色彩刷新速度， 常見(jiàn)的彩虹現(xiàn)象正是由于色輪的存在而產(chǎn)生的， 而RGBLED 3 種顏色發(fā)光體按照時(shí)間順序輪流發(fā)光， 等效于色輪分色， 但速度可以達(dá)到相當(dāng)于48 倍速色輪的范圍， 彩虹現(xiàn)象大幅減少， 并且沒(méi)有色輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)帶來(lái)的噪聲。另外與UHP 燈相比， LED 光源不會(huì)發(fā)出紫外和紅外波段的光， 系統(tǒng)中不需要UV 和IR濾光片， 這樣投影系統(tǒng)就可以做得更小， 成本更低。圖3、圖4 分別為普通燈泡做光源時(shí)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖和三色LED 燈做光源時(shí)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖3 普通燈泡做光源的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖4 三色LED燈做光源的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

4 目前LED 作為投影機(jī)光源存在的問(wèn)題

4.1 光通量有待提高

LED 的光效與傳統(tǒng)投影機(jī)使用的UHP 和UHE燈相比仍有較大的差距。LED 光源要想成為傳統(tǒng)投影機(jī)金屬鹵素?zé)襞菀约傲餍械某邏汗療襞莸男滦吞娲罚?就必須發(fā)出更多的光， 必須具有更高的能量轉(zhuǎn)換效率， 目前世界各國(guó)均加緊了對(duì)LED 發(fā)光效率的研究。

4.2 生產(chǎn)成本高

生產(chǎn)成本高是影響LED 光源普及的主要原因。

但是， 近年來(lái)隨著晶片生產(chǎn)技術(shù)的改良及各種專利技術(shù)的解禁(日本Nichia 日亞公司的專利保護(hù)期至2006 年)， 制造成本正在急劇下降， LED 光源正朝著高效率、低成本的方向發(fā)展， 這為L(zhǎng)ED 光源的廣泛應(yīng)用提供了有利條件。

4.3 產(chǎn)品的一致性、可靠性有待提高

由于投影需要由多個(gè)LED 單體組成， 其參數(shù)離散型是一個(gè)重要的技術(shù)問(wèn)題。除了通過(guò)預(yù)選、分類盡量保證一致性外， 還必須設(shè)計(jì)合理的LED 排列結(jié)構(gòu)和研究適合的驅(qū)動(dòng)電路， 防止偶然產(chǎn)生的能量集中而燒毀部分LED.

4.4 光束質(zhì)量差

目前， LED 器件或芯片的出射光束擴(kuò)散角大，光學(xué)擴(kuò)展量較大， 其幾何形狀不利于收集和傳輸，也不利于改進(jìn)投影引擎的相關(guān)性能和成熟度。用LED 器件或芯片構(gòu)建的投影光源是一種具有多個(gè)離散發(fā)光元件的擴(kuò)展面光源， 對(duì)增大引擎光效， 提高亮度和均勻性等圖像質(zhì)量指標(biāo)增加了難度， 如何高效率地利用LED 的光能成為一個(gè)非常有研究?jī)r(jià)值的問(wèn)題。

5 結(jié)束語(yǔ)

LED 光源亮度瓶頸得到突破， 意味著LED 光源應(yīng)用于投影機(jī)的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟。LED 光源低發(fā)熱量的優(yōu)勢(shì)可以讓投影機(jī)體積做得更加小巧， 其2 萬(wàn)小時(shí)的壽命基本杜絕了投影機(jī)使用一段時(shí)間后需要更換燈泡的現(xiàn)象， 用戶的使用成本將大幅度縮減， 這為投影機(jī)進(jìn)入家庭市場(chǎng)帶來(lái)了可能性。隨著世界各國(guó)對(duì)LED 光源技術(shù)的深入研究和技術(shù)突破， LED 光源在不久的將來(lái)定能取代現(xiàn)有金屬鹵素?zé)襞菀约傲餍械某邏汗療襞荩?成為投影機(jī)的新型光源。