Beim derzeitigen Stande meiner Versuche scheiden COB-LEDs aus, wenngleich ich diese Leuchtmittel -sobald der Meßkoppler fertig ist- mit in die Datenermittlung aufnehmen will.
Gründe:
1. Entendue-Problem: Ohne weitere größere Verluste ist eine großflächige COB nicht auf eine kleinere Fläche zu refokussieren, insbesonders nicht mit kompakten Optiken.
2. COB´s gewinnen ihren Lichtstrom über viele, auf einer Fläche verteilte Einzel-Leds; deren Abbildung ohne chromatische Fehler nicht gut gelingt: einzelne LED´s bleiben sichtbar als weißer Punkt mit blauem Hof. Im Sinne gleichmäßiger Leuchtdichte bei geringsten chromatischen Fehlern unbrauchbar.
3. Versuche, die chromatischen Fehler aus Punkt 2 mittels Mattscheibe zu vergleichmäßigen scheitern an hohen weiteren Lichtverlusten. Das Verfahren eignet sich - wie woanders schon vielfach vorgeschlagen und erfolgreich realisiert- allenfalls als Beleuchtung zum Zweck der Digitalisierung.
4. Bei geeigneter Optik bringt eine einzelne 5W-single-LED mit dome und angepaßter Optik zumindest nennenswerte Spuren von Helligkeit bei recht gleichmäßiger Ausleuchtung. Für Projektion zwar unbrauchbar zeigt dies aber, dass alle Empfehlungen in Richtung punktförmigerer Lichtquellen absolut richtig sind!.
5. Impulsbetrieb, um die genannten Mankos der Punkte 1-3 zu umgehen, scheitert aus physikalischen Gründen:
a) Alle Komponenten einer COB (Blaulicht-Emitter; dessen elektrische Kontaktierung sowie der darauf aufgebrachte Luminophor) sind nur begrenzt belastbar, im Grunde genommen sind die COBs nur blaue LEDs, die mit einer YAG:Ce-haltigen Silikonpaste "beschmiert" wurden zum Zweck der Teilkonversion von Blau nach Weiß. Für allgemeine Beleuchtungszwecke geht das sehr gut, jedoch nicht für Projektion, die höhere Energiedichten erfordert. Das "Leuchtsilikon" spielt da thermisch nicht mehr mit (thermal quenching, der Konversionsfaktor fällt mit steigender Temperatur; Silikon als Trägermedium ist zudem ein nicht optimaler Wärmeleiter). Der optische Korrekturaufwand frißt zudem noch mehr Licht.
b) Daraus folgt: Selbst wenn der Blauemitter und dessen Bonding-Drähte einen Impulsbetrieb thermisch überleben sollten, spielt der in direktem thermischen Kontakt damit verbundene Luminophor nicht mehr mit. Dieser gerät frühzeitiger in die Sättigung, also vor dem thermischen Ableben der blauen Erregerdiode. Folge: Verschiebung des Farbspektrums: blau dominiert, weiß tritt wg. Sättigung zurück. Bei Hi-CRI--Leds wird es zudem so sein, dass die Anteile im Luminophor, die für die längerwelligen roten Farben zuständig sind, thermisch empfindlicher sind und somit früher ausfallen. Somit ist keine Langzeitstabilität der Farbtemperatur zu erwarten!
Vorüberlegungen für weitere Versuche:
- Eine Trennung von Emitter und Luminophor ist aus thermischen Gründen angezeigt (LARP-Technik).
- Die Lichtquelle wird punktförmiger und auf einen thermisch höher belastbaren, keramischen Luminophorkörper konzentriert. Strahlemitter und Target agieren getrennt und können unabhängig voneinander gekühlt werden, sind somit -jeder für sich- höher belastbar.
Die Punktemission einer blauen Laserdiode vermeidet das Entstehen vieler blauer "Halos". Die Kondensoroptik wird freilich völlig anders aussehen müssen, um die leuchtmittelseitige Apertur derjenigen des Projektionsobjektivs hinreíchend anzupassen. Inwieweit der Kondensor dafür chromatisch korrigiert werden muß, bleibt festzustellen...
Martin