高功率RGB LED應用於投影機之研究

摘要

自从LED被视为下世代之革命性光源，就开始研究及探讨LED用於各类照明光源之可能性。日常生活中，投影机在现代各展示场合都是不可缺少的设备，从投影的机制来看，现今投影显示器有三种，分别是LCD(Liquid Crystal Display)、DLP(Digital Light Process)、LCoS(Liquid Crystal onsilicon)。其中LCD与LCoS都需要搭配特定极化光方可运行，使整体效率变差。然而DLP是利用微机电元件，做出许多反应速度极快的反射式开关，简称DMD(Digital Micromirror Device)，相较于另外两种投影机制，DLP系统效率较高，再搭配光源时序法之技术可有效地减少投影机所需要的电能，达到节能之目的。DLP投影系统若以LED作为光源，更可高度发挥彼此之特性，达到高度节能之目标。但LED因光源面积和发散角度的影响下，使得光源的收光效率低，造成整体输出流明受到限制。针对此问题，笔者从物理量着手分析，参考许多研究中所提出的收光设计，研究出最佳化的光源架并以蒙地卡罗光线追踪演算法模拟出整体架构。