最近這幾年LED 的發光效率與輸出亮度都大幅提高,但即便如此, LED 還是無法與發光效率60lm/W 、全光束1 萬流明的傳統光源抗衡。這意味著采用LED 作為微投影機主力光源時,必需考慮包含光學引擎在內的整體光線利用效率。
目前全球業者已經陸續發表可投射出小尺寸畫面的可攜式微投影機,或者是提供投影功能的手機,雖然大多的微投影機畫面亮度,都低于100ANSI 流明,因此只能被局限陰暗環境使用,不過相關業者均認為,微投影機具備相當深厚的發展潛力和技術突破的空間。
如上所述,低光束LED 光源,必需利用光控制技術提高光的利用率,例如傳統的照明燈具,大多將反射鏡設于焦點,盡量集中光線照射方向,但由于光源出射的光線并未受到精準控制,只是設法讓朝前方出射的光線變多而已,這種方式結構非常簡易,不過光的控制效率很差。
因此傳統的LED 照明燈具為提高光的控制性,通常采用的方法就是增加反射鏡或是集光鏡片的面積,稍微提高光線的控制性。另外1 種LED 光源的控制方式,是在光源前方設置準直收斂鏡片,它的光控制性比前者優秀。
反射型LED 結構上與傳統前方包覆樹脂作光控制的炮彈型LED 截然不同,它與芯片型LED 在高散熱電路基板設置發光組件、周圍再圍繞反射罩的結構也不相同;旧戏瓷湫蚅ED 的反射鏡與發光組件呈對向設置,發光組件產生的光線利用反射面接收,受到控制的光線再出射到LED 外部,此時只有透明樹脂的穿透率、反射面的反射率和導線陰影,會造成微弱的光損失,理論上發光組件產生的光線,接近90% 左右的控制光可以取出到外部。
圖說:LED 還是無法與發光效率60lm/W 、全光束1 萬流明的傳統燈泡光源抗衡,因此微型投影機使用LED 作為投影光源時,包括光學引擎在內的整體光線利用效率,將是投影質量好壞的關鍵。(www.paralight.com)
由于發光組件與反射面構成的相對性光學系統,此種構造可以使LED 的形狀變小,相較之下,傳統結構封裝的LED 外形,幾乎已經變成一般設計標準,因此傳統LED 提高光利用效率時,通常都需要加大外部形狀。
為獲得高亮度光源光束,發光組件的大小反而成為主要問題,主要原因是想要提高光量,最快的方法就是增加電流;然而必需要加大LED 芯片,才能承擔大電流的輸入。但從光學系統角度而言,發光組件越小,光的利用效率反而愈高,兩者出現相互矛盾的關系,尤其是投影機用發光組件除了要求小型之外,同時還要求高散熱性的封裝技巧,技術難度不低。
高輸出、優秀光控制性的LED 新結構,是使散熱路徑單純化,同時加大搭載發光組件Lead 的斷面積,藉此維持必要的散熱性。
雖然反射型LED 的發光組件,同樣設置在透明環氧樹脂的表面附近,不過環氧樹脂本身也是隔熱材料,因此對放射面的有散熱相當程度的幫助。