LED光源投影機燈泡未來發(fā)展趨勢

　　目前液晶投影機通常采用三片式設(shè)計，在這種條件下，不僅高密度液晶片成本高，而且保證三片液晶圖像重合的光學器件結(jié)構(gòu)也十分精密。這種精密的光學系統(tǒng)是3LCD投影機價格居高不下的原因。單片DLP投影機雖然成像器件只有一片，成本比三片式液晶要低一些，但它需要交替的三基色光源，這就需要特殊的色輪和色輪驅(qū)動電機以及同步控制電路對普通的白光進行瞬時分色。這種精密的旋轉(zhuǎn)色輪系統(tǒng)是DLP投影機價格居高不下的原因。所以，無論是LCD，還是DLP投影機，它們的價格都是高昂的。 所以， 除了核心技術(shù)方面的進展外，這兩年投影機光源技術(shù)也正在尋求變革。傳統(tǒng)的投影機燈泡壽命短、耗電大、產(chǎn)熱高、成本高，為投影機的小型化和普及化帶來了障礙。

　　但隨著三基色高亮度LED發(fā)光二極管的發(fā)明，這種因為系統(tǒng)元器件繁多、價格高昂而成為投影機普及的壁壘已經(jīng)被打破，LED光源不需要風扇冷卻系統(tǒng)，不僅噪音低還進一步縮減了體積、重量，同傳統(tǒng)的投影機光源比，LED光源的壽命可達上萬小時，而且價格也不貴，據(jù)有人計算以LED光源作的投影機燈炮 1流明僅0.16元……

LED技術(shù)及工作原理

    LED （ Lighy Emitting Diode ），又稱發(fā)光二極管，它們利用固體半導體芯片作為發(fā)光材料，當兩端加上正向電壓，半導體中的載流子發(fā)生復合，放出過剩的能量而引起光子發(fā)射產(chǎn)生可見光。

    高亮度LED發(fā)光二極管的出現(xiàn)已經(jīng)有很長的時間了，但由于在生產(chǎn)制造高亮度藍光LED半導體發(fā)光二極管的上存在著巨大的技術(shù)困難，導致紅綠藍高亮度LED半導體發(fā)光二極管的缺色而無法形成真正的系統(tǒng)產(chǎn)品，近幾年高亮度藍光LED半導體發(fā)光二極管工業(yè)化生產(chǎn)的成功，掃清了生產(chǎn)制造高亮度三基色LED的障礙，使三基色LED半導體發(fā)光二極管進入真彩色視頻顯示領(lǐng)域成為現(xiàn)實。目前高亮度三基色LED發(fā)光二極管的發(fā)光效率已經(jīng)超過60流明/瓦特。雖然LED工業(yè)化產(chǎn)品目前的功率最大也僅在數(shù)瓦特內(nèi)徘徊。但其低廉的價格（比如東芝公司30流明產(chǎn)品“TL10W01-D”價格約37元；60流明產(chǎn)品“TL10W02-D”價格約52元。）將導致部分低端投影機產(chǎn)品的Mini化、超便攜化。

    實際應(yīng)用在單片DLP投影機中的高亮度LED發(fā)光二極管，是將紅綠藍三基色4個LED芯片集成在一塊陶瓷底板上形成一個點光源，這四個LED中有2個是綠色LED芯片，紅色和藍色LED芯片各1個。作為這些超便攜投影機中光源。使用2個綠色LED發(fā)光二極管是因為在合成標準白色時，綠色光所占的比例是最多的�。ㄔ敿氃�理大家可以看電視原理方面的教材資料，它的主要原理基于彩色電視亮度方程：Y=0.30R+0.69G+0.11B）。采用LED發(fā)光二極管作為投影燈后，由于LED能夠快速通斷，變換投影燈光的色彩再不需要采用復雜而精密的色輪系統(tǒng)，只需要切換紅、綠、藍三基色的發(fā)光二極管，讓它們輪流發(fā)光即可轉(zhuǎn)換彩色。這種通過將紅、綠、藍LED三基色光源進行高速切換來取代單片DLP旋轉(zhuǎn)色輪及其附屬設(shè)施的革命方式，進一步減少了體積和耗電，實現(xiàn)了空前的小型化設(shè)計。 應(yīng)用在3LCD投影機中的高亮度LED發(fā)光二極管，按照投影機光路分析，應(yīng)該是紅綠藍三基色高亮度LED發(fā)光二極管獨立在各自的陶瓷底板上的，和單片DLP投影機一樣，以彩色電視亮度方程原理為理論，在相同技術(shù)條件下，應(yīng)該將兩個綠色高亮度LED發(fā)光二極管集成為一個發(fā)光器件進行使用。 目前白光LED的發(fā)光效率已經(jīng)達到20—30lm／W(流明／瓦)，已超過白熾燈(15 lm／W)，但不如熒光燈的80—100 lm／W。專家認為，LED的發(fā)光效率如果從目前的25 lm／W提高到200 lm／W，價格從目前的每千流明1500元，降低到每千流明15元，就能實現(xiàn)照明技術(shù)的革命。半導體照明產(chǎn)業(yè)每年給中國節(jié)省的電力，將相當于三峽的發(fā)電量。而投影燈是照明燈的高價值產(chǎn)品，必然成為發(fā)展重點。LED之所以成為世界照明的發(fā)展方向，就因為它具有極大的優(yōu)點：它壽命長(75000小時)，是白熾燈的十倍以上；發(fā)熱量低、耗電量少，為白熾燈泡的1／8，熒光燈泡的1／2；成本低；可靠性高，沖擊、震動不破碎；體積小，重量輕容易開發(fā)小巧產(chǎn)品。

LED技術(shù)前景及目前面臨的問題

    盡管LED技術(shù)看上去前景一片光明，但實際上也面臨重要的問題需要解決，最突出的就是亮度。目前各廠家包括三菱、富可視、東芝、愛普生等公司都發(fā)布了使用LED為光源的超便攜投影機，他們有使用DLP技術(shù)的，有采用3LCD技術(shù)的，并且他們都有一共同的特點就是它們的體積都十分小巧，僅比手掌稍大一些，十分便于攜帶使用。但是這些推出的產(chǎn)品基本上還只是概念型產(chǎn)品，它們的亮度很低，還無法應(yīng)付典型的商業(yè)和教育應(yīng)用，能否獲得實用化的亮度水平成為LED光源技術(shù)的關(guān)鍵。所以盡管前景很好，但是LED能否在不久的未來在投影技術(shù)中真正普及還很難說。

    不過，即便LED因為技術(shù)障礙始終無法取代現(xiàn)有的投影機光源技術(shù)，它仍然給我們提供一些新的產(chǎn)品和創(chuàng)意。例如在不需要高亮度投影的場合，或許可以通過LED技術(shù)讓投影技術(shù)變得袖珍化，并普及到各種個人設(shè)備中：說不定有一天手機、相機、掌上電腦、MP4播放器中都會內(nèi)置一個小投影機呢。