浅谈投影光源的种类

光源是投影机的关键部件之一，光源的质量直接关系到投影图像的清晰度。而随着投影机工作时间的延长，光源亮度也会不断降低，投影的图像也就会越来越不清晰，所以，灯泡质量的好坏成为评价投影机质量的重要参数。

常见的投影光源中，有的光源采用金属卤化物化填充、有的则采用高压汞填充，它们分别为：金属卤素灯泡和超高压汞灯泡。

金属卤素灯泡

传统上最高发光效率的白色光源是金属卤化物灯，但因为投影机光学系统结构的关系，金属卤素物灯必须缩小电极间距，成为短弧长的灯，受此影响其寿命降到1000—2000 h，发光效率大约在60～80 Im／W之间，色温在6500～8000 K之间。投影机用金属卤化物灯已开发出了直流型灯。金属卤素灯泡发热高，这对投影机散热系统要求也高，金属卤素灯不宜做长时间（4小时以上）投影使用。金属卤素灯产生暖光，要求较大功率才能产生与UHP灯同等的光度，使用寿命较短。与UHP灯不同的是，金属卤素灯坏时表现为渐渐熄灭。金属卤素灯泡的优点是价格便宜，缺点是半衰期短，一般使用1000小时左右亮度就会降低到原先的一半左右。

超高压汞灯泡

超高压汞灯泡是在石英管球中封入氩气和水银。加入电压氩便开始放电，在温度上升的同时水银原子被激活发光。水银灯随着水银蒸气的变高，连续光谱就会增加，进而接近白色光。超高压水银灯的峰值亮度约为金属卤化物灯的2倍。由于在弧光的中心范围发光，所以弧光范围变小，平均亮度也会升高。弧光越短，光源亮度越高，聚光光学系统的效率越高。

以下两种主流的灯泡也是属于超高压汞灯：

UHP（Ultra High Performance）超能灯

UHP超能灯属于超高压汞灯泡，它是一种理想的冷光源，其寿命较长，一般标称6000小时，最长的甚至标称12000小时，累计工作时间4000小时后亮度也不会出现明显的衰减。但由于价格较高，一般应用于高档投影机上。为了达到更好的集光效果，近年来UHP光源的电弧极距减少到1.0mm，其寿命达10 000h以上，功率为20W，配备于投影机产品，重量仅4Kg，体积不到2L，便于携带。

UHP超能灯的特性：

UHP能够激发出最高的亮度，平均值高达1Gcd/m2；UHP是最有效率的系统，短间距电极能够应用于更小尺寸的面板；UHP拥有最长的使用寿命，光源寿命于前投应用领域可达1000至6000小时；借由安定器产生的脉冲与光源之间的相互作用，能有效稳定电极藉此抑制闪烁的发生；使用寿命期间，UHP拥有最稳定、最完美的色谱。

UHE（Ultra High Efficiency）灯泡

UHE灯泡也是属于超高压汞的一类，比较适合长时间使用。其价格也比较适中，目前中档投影机普遍采用的就是这种灯泡。UHE灯泡利用光学原理滤除了红外线，发出冷光，热量比较小，能有效降低投影机功耗。这种采用超高压汞填充技术的灯泡通常被称为冷光源灯泡，最突出的特点是寿命长，一般能达到3000h以上，在工作时间达到2000h后，亮度几乎不衰减。UHE灯泡不仅正常使用时间比金属卤素灯泡长一倍，而且这种灯泡的性能曲线平滑、亮度高、长时间使用亮度下降不明显。

氙灯光源技术

氙灯具有接近太阳光的光谱，适合作为光源，但由于功率大，电源尺寸较大，成本高所以在发展早期比较难普遍应用，不过目前已经开发出了小型、无水银的高效氙灯，可在反射型投影机上使用。氙灯与卤素灯一样显色性好，发光效率低，不同的是氙灯的弧长短，发光接近点光源，一般只被用在超大型的投影机上，如：用来建构数字电影院的三片式DLP投影机。氙灯发光效率虽略逊于金属卤化物灯，不过由于填加水银的特性，能够在短弧长的条件下维持2000h以上的寿命，而且在高气压下，能发出光谱特性相当不错的白光。

氙灯具有以下特点：

辐射光谱能量分布与日光相接近,色温约为6000K；连续光谱部分的光谱分布几乎与灯输入功率变化无关，在寿命期内光谱能量分布也几乎不变；灯光、电参数一致性好，工作状态受外界条件变化的影响小；灯一经燃点，几乎是瞬时即可达到稳定的光输出；灯灭后，可瞬时再燃点；灯的光效较低，电位梯度较小。在使用寿命上，氙灯比超高压汞灯和金属卤化物灯短，不过超高亮度与宽广的输出功率范围使其可以使用在高级或大型的投影机上。

LED光源技术

除开上文提到的几种主流的投影机灯泡外。近年来随着LED光源技术的发展，其光效和光源亮度在不断提高，在专业的投影机中也开始应用。由于LED光源属于冷光源，与传统的投影灯泡相比，具有发热量低、20000h超长使用寿命等优势。因此，应用了LED光源的投影机体积可以做到手机般大小，而且不必像普通投影机那样使用两年左右就更换灯泡。其实LED光源应用于投影机早在三、四年前就已经开始了，不过由于仅为几流明到十流明，无法满足日常投影机几千流明的需求，因此LED光源投影机始终停留在实验室阶段，而没有量产。不过，LED光源亮度瓶颈终于在2008年实现突破。经过诸多厂商的多次研究，在解决亮度过低的问题后，LED光源的低发热量优势让投影机体积做到更加小巧。

从产业角度看，LED光源应用于投影机不亚于一次技术升级。但从长远看，LED光源将取代现有金属卤素灯泡以及流行的超高压汞灯泡，成为投影机的新型光源。

激光光源技术

众所周知，看3D电影需要佩戴专门眼镜，这样会使3D投影的亮度始终要被遮掉一部分，加上很多国内影院为了节省费用，降低了灯泡亮度，使观众的观影享受大打折扣。不过，目前已经有激光投影机问世，例如Sony（索尼）推出的3LCD激光光源投影机VPL-F420HZ。同时，就在6月27日，影片《变形金刚4》在北京上映时，就应用了巴可最新的4K+激光+3D数字放映机。其放映亮度提升至6万流明，利用其内置3D技术，无需借助外置3D系统，即可呈现通透明晰的3D画面。

激光3D投影的画面效果色彩还原度非常高，像这样一款单机内置6P的激光放映机，拥有高达6万流明的光输出亮度，使用寿命可超过三万小时，即经过7年半的使用时间后，仍可达到初始亮度的80%。

而关于激光放映技术，目前市场上主要形成了两个流派。一方面是打着低价格大旗的蓝色组模光源方阵，蓝色组模通过色轮发出不同颜色的光，再对其进行混合形成白光。对于在亮度及色域方面有着严苛要求的数字电影领域来说，不免有些相形见绌。并且蓝光组模在20,000小时衰减50%，显然是个“短命鬼”。

另一方阵则是以欧美厂商技术为代表的6P或3P的激光放映机。6P激光放映技术突破传统技术壁垒，通过红、蓝、绿三个基本色的激光组模直接混成白光，更接近完美的自然白光，在人眼识别范围内，呈现出更丰富的色域及更清晰、细腻的图像质量。最高的单机亮度可达到60,000流明，这也就意味着其能够在17米的银幕上以高达14fL的亮度播放3D，与氙灯光源相比，亮度不止增加一倍。

激光投影机由于采用了新光源，其具有较长的使用寿命和激光即时开关的特点给投影机带来不少新的卖点。激光投影机的色彩和亮度都较其他灯泡效果好，所以其前景也将是非常光明的。