實(shí)現(xiàn)數(shù)碼相機(jī)閃光燈LED化的關(guān)鍵部件是什么

標(biāo)簽：LED 照明 光源

信號(hào)燈、電子招牌、顯示器的背光燈、照明產(chǎn)品等，LED(發(fā)光二極管)的應(yīng)用領(lǐng)域正在穩(wěn)步擴(kuò)大。估計(jì)在不久的將來，還可作為數(shù)碼相機(jī)的閃光燈使用。

迄今為止，數(shù)碼相機(jī)長(zhǎng)期以來都是用氙氣燈作為閃光燈的，原因是氙氣燈可在瞬間發(fā)出強(qiáng)光，而且價(jià)格低廉。但因?yàn)槔秒瘹夥烹姷仍矸矫娴脑?，無法輕松且靈活地調(diào)整發(fā)光間隔及長(zhǎng)度。

而LED很容易實(shí)現(xiàn)各種各樣的閃光，比如適合近拍的微量發(fā)光、可針對(duì)室內(nèi)及逆光等多種情況輕松進(jìn)行優(yōu)化的多次發(fā)光，以及拍攝視頻時(shí)十分有用的火炬式連續(xù)發(fā)光等。唯一的缺點(diǎn)是，目前還無法達(dá)到數(shù)碼相機(jī)廠商要求的光量標(biāo)準(zhǔn)*。在這樣的背景下，羅姆找到了使數(shù)碼相機(jī)閃光燈實(shí)現(xiàn)LED化的眉目，因?yàn)槁淠婚_發(fā)出了一個(gè)關(guān)鍵部件。那么，這個(gè)關(guān)鍵部件究竟是什么呢?

*其實(shí)，具備數(shù)碼相機(jī)功能的智能手機(jī)已開始配備LED閃光燈，因?yàn)橹悄苁謾C(jī)對(duì)光量的要求不如數(shù)碼相機(jī)高。

答案是，薄型(積層型)雙電層電容器(EDLC)。

羅姆開發(fā)的雙電層電容器(EDLC)可在瞬間提供數(shù)碼相機(jī)閃光燈所需要的大電流。表示閃光燈光量的閃光指數(shù)(GN)方面，由該EDLC和LED組合而成的LED閃光燈模塊的GN值達(dá)到4以上。而使用氙氣燈的袖珍數(shù)碼相機(jī)用閃光燈的GN通常為4～6，“數(shù)碼相機(jī)廠商要求實(shí)現(xiàn)與之同等的GN值”(羅姆)。該公司正考慮今后幾個(gè)月內(nèi)開始樣品供貨。

此次，羅姆為了達(dá)到4以上的GN值，采用了積層型EDLC構(gòu)造(圖1)。因集電極頂端到電極的距離很短，因此可降低電阻，容易提高功率密度。據(jù)該公司介紹，此次開發(fā)的積層型產(chǎn)品可將功率密度提高至相當(dāng)于圓筒型產(chǎn)品約60倍的4萬W/kg。

關(guān)于積層型EDLC，除了羅姆之外，目前還有三家公司正在開發(fā)這種產(chǎn)品，有的廠商已開始量產(chǎn)*。但羅姆表示，其他公司的產(chǎn)品“大多為了降低電阻而在電解液中使用了劇毒物質(zhì)”。對(duì)使用劇毒物質(zhì)的EDLC施加過電壓時(shí)，會(huì)產(chǎn)生有毒氣體。應(yīng)盡量避免使用劇毒物質(zhì)。

*其他公司的積層型EDLC好像也實(shí)現(xiàn)了與羅姆此次開發(fā)的產(chǎn)品同等的功率密度。

于是，羅姆為了在不使用劇毒物質(zhì)的情況下實(shí)現(xiàn)較高的功率密度，降低了三種內(nèi)部電阻(圖2)。第一是提高了活性物質(zhì)與活性物質(zhì)之間、活性物質(zhì)與集電極之間的導(dǎo)電性，從而減小了體電阻。第二是改進(jìn)了集電極的表面處理工藝，抑制了氧化膜的產(chǎn)生，并使界面電阻基本降為零。第三是提高了充放電時(shí)離子吸附和脫離活性物質(zhì)的速度，從而減小了離子擴(kuò)散電阻。通過這些改進(jìn)措施，使數(shù)碼相機(jī)配備EDLC的設(shè)想變成了現(xiàn)實(shí)。