投影机光源简述

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1.期刊论文 Hans Zou.Adam Schleicher.John Dean.楚鹏 用LED光源的单片式LCOS彩色投影机 -现代显示2006(12)
介绍一种以LED作为光源的单片LCOS全彩色投影机.证实由于偏振光转换导致的光输出限制是可以克服的,就是通过LCOS面板小的工作F#和LED与偏振 光回收兼容性设计,而且避免了光源光束扩展量的增加.介绍LCOS投影HDTV在光收集元件和驱动方式等方面关键技术的进展.实例采用常规LED,得到大于 40lm的屏幕流明光通量.
参考文献：
［１］张振．国际城市道路照明节电技术［Ｊ］．电力需求侧管 理，２００７（３）：５４—５５
［２］张万奎，丁跃浇．城市道路照明半夜灯实施的一种方案 ［Ｊ］．照明工程学报，２００５，１６（２）：５２—５４
［３］ 张万奎，李晓松，丁跃浇．ｖ／Ｖ。变压器一路灯节电照明 系统负荷分析［Ｊ］．照明工程学报，２００６，１７（３）：２１～２３
其中来自我国台湾Baidu Nhomakorabea区的奇菱科技更是宣布其ＬＥＤ
投影机的已经超过１ ０００ ｈ１１。这些产品无一不在说
明，ＬＥＤ光源的亮度已经非常接近普通投影灯的亮 度。
上述诸多消息都在向我们传递出这样一个信 息：２００９年，ＬＥＤ光源应用于投影机的时机已经成 熟。在解决亮度过低的问题后，ＬＥＤ光源的低发热 量优势可以让投影机体积做到更加小巧，这意味着 今后的商务投影机将真正实现掌机大小。另外，
０前言
投影机灯泡是投影机的关键部件之一。它的作 用是为非自发光投影机提供光源。目前的非自发光 投影机，传统的投影光源大多为气体放电灯，是一种 成熟的电光源。其中ＵＨＥ、ＵＨＰ和ＵＭＰＲＤ等灯泡 是目前几种主流的投影机灯泡。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，最
近在专业的投影机中也开始应用。由于ＬＥＤ光源
（４）藉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；
（５）在使用寿命期间，ＵＨＰ拥有最稳定、最完美 的色谱。 ２．２ ＵＨＥ灯泡
ＵＨＥ灯泡属于超高压汞一类灯泡，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３ ０００ ｈ以上，在工作时间达到２ ０００ ｈ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。
属于冷光源，与传统的投影灯泡相比，具有发热量 低、２０ ０００ ｈ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。
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光源必将取代现有金
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。
图１ ＵＨＰ灯芯结构图
ＵＨＰ是飞利浦公司发明的一种专利技术，当灯 泡衰竭时会即刻熄灭。与ＵＨＥ灯泡相比，不仅在相 同功耗下，ＵＨＰ灯泡能产生大光量，还能有效地抑制 闪烁情况的发生，而且外形更小巧，亮度衰减更小， 寿命更长。
ＵＨＰ的特性如下： （１）ＵＨＰ能够激发出最高的亮度，平均值高达 ｌ Ｇｅｒｍ２； （２）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； （３）ＵＨＰ拥有最长的使用寿命，光源寿命可达
［４］Ｒ丑ｙｍｏｎｄ Ｙｅａｇｅｒ．ｕｇｌｌｔｉｎｇ Ｄ鹤ｉ印＆ＡｐｐＢｃ８ｔｉｏｎ（美）． ２００６（３）：５２—５７
万方数据
·５９·
投影机光源简述
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 引用次数：
沈培宏， Shen Peihong 华东电子集团公司,南京,210028
灯与照明 LIGHT & LIGHTING 2009，33(2) 0次
2.期刊论文 马超.黄子强 基于FPGA的单片彩色LCD投影机设计 -电子元器件应用2007,9(5)
投影机作为一种重要的显示设备已经广泛地应用到金融、教育、企业、军事等多个领域,它所具有的大幅面、高清晰多媒体演示功能使信息的传达得 到更好的效果.为此,文中给出了一种基于FPGA的单片彩色LCD投影机的设计方案,该投影方式具有结构简单,光源利用率高,成本低廉等特点.
Ｓｈｅｎ Ｐｅｉｈｏｎｇ （Ｈｕａｄｏｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｎａｎｆｉｎｇ ２１００２８）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ ｅａｃｈ ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ ｌａｍｐ—ｈｏｕｓｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ａ ｎｕｔｓｈｅｌｌ．Ｎｅｗ—ｌａｓｈ— ｉｏｎｅｄ ＬＥＤ ｉｓ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ ｌａｍｐ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ；ｌａｍｐ—－ｈｏｕｓｅ；ＬＥＤ
参考文献：
［１］２００９国际消费电子展ＣＥＳ论文集 ［２］ 日本Ｏｐｔｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ研究所ＮＥ杂志 ［３］ 卢庆儒／Ｄｉ百ＴｉＩ∞８．ｃｏｍ．反射式高亮度ＬＥＤ带动液晶
投影机变革 ［４］沈培宏．使用高亮度ＬＥＤ的液晶投影机［Ｊ］．灯与照
明，２００８（２）
（上接第５６页） 降低电光源的照度并不影响道路照明的功能，这时， 可采用光一电子控制器将路灯供电电压自动降低： 入夜时路灯连接成不完全星形，每个灯承受２２０ Ｖ 相电压工作；２３时以后控制器自动断开零线，路灯 两两串联承受线电压。只要路灯分配均匀，每盏灯 承受的电压将由深夜２３０ Ｖ的相电压降至４００ Ｖ的 线电压的一半，即半夜灯的最佳供电电压２００ Ｖ。
２００９年６月
灯与照明
第３３卷第２期
影仪上。 ２．４新型ＬＥＤ灯在投影机中的应用进展现状
最近一两年以来，在液晶显示器、电视领域出现 频率颇高的“ＬＥＤ光源”在ＣＥＳ２００９以一种全新的 形象出现。ＣＥＳ２００９国际消费电子展会上，ＬＥＤ光 源被广泛应用在众多品牌的投影机中。
ＬＥＤ光源应用于投影机早在三、四年前就已经
3.会议论文 丁灿.田雪玲 低价长寿命LCD投影机的开发——家庭影院的一道靓丽风景 2002
本文介绍LCD投影机的结构、安装与调试.投影机采用了灯箱式结构的光源和短焦镀膜多片镜,聚焦镜采用菲涅尔透镜,亮度和清晰度都提高不少.
4.期刊论文 朱绍祖.赵建华 液晶显示投影机原理与维护 -现代电子技术2003,26(19)
１ ０００—６ ０００ ｈ；
·万５８．方数据
图２ ＵＨＥ灯结构图
２．３ 非主流品种的投影机灯泡 （１）超高压汞灯用于产生液晶投影器的光源，原
灯管通过电流后，极间距产生高电位差的同时产生 高热，将汞汽化，汞蒸气在高电位差下，受激发而放 电，内部的卤素元素，就有催化及保护的作用。其优 点为发光亮度大，使用寿命长，所以目前市面上的液 晶投影仪多半是采用超高压汞灯。
２００９年６月
灯与照明
第３３卷第２期
投影机光源简述
沈培宏
（华东电子集团公司，南京２１００２８） 摘要：该文简述投影机所用的各类投射光源及对投影机的性能的影响，新型的ＬＥＤ被认为是传统的 投影机灯泡的新型替代品。 关键词：投影机；光源；ＬＥＤ
Ｔｈｅ Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｕｓｅ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ Ｌａｍｐ——ｈｏｕｓｅ
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。投影机灯泡厂商德国欧司朗２００８年末宣布，已
经研发出了最新的ＬＥＤ光源系统，采用了５个ＬＥＤ
灯泡的这种光源提升到５００ ｌｍ以上。因而在 ＣＥｓ２００９消费电子展上展出的几款ＬＥＤｌ０８０ｐ投影 机也宣称达到了７００ ｌＩＩｌ以上，例如著名投影机品牌 Ｖｉｖｉｔｅｋ携一款企业用ＬＥＤ光源投影机新品亮相本届 ＣＥＳ大展。在此时推出第一台采用ＬＥＤ光源的企业 用１０８０ｐ投影机ＨＣ ７ ５００ Ａ，这款Ｄ廿达７００ ｈＩｌ，对 比３５ ０００：ｌ，ＬＥＤ光源使用寿命超过２０ ０００ ｈ。而
万方数据
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灯与照明
第３３卷第２期
ＬＥＤ灯的亮度在迅速提高。
２ 投影机主流光源的性能和应用 简介
２．１ ＵＨＰ灯泡
Ｐｅ‰ｃｅ，属于超高 飞利浦专有的投影灯泡技术——ＵＨＰ灯泡。
ＵＨＰ灯泡的全称是Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ 压汞灯泡的ＵＨＰ灯泡是一种理想的冷光源，但由于 价格较高，一般应用于高档投影机上。ＵＨＰ灯产生 冷光，外形小巧，在相同功耗下能产生大光量，寿命 较长．当衰竭时即刻熄灭。优点是使用寿命长，一般 可以正常使用４ ０００ ｈ以上，亮度衰减很小。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Ｉ．０ ｍｍ，其寿命达１０ ０００ ｈ以上，功率为２００ ｗ，配备于投影机产品，重量仅４ ｋｇ，体积不到２ Ｌ， 便于携带，其屏幕照度超过ｌ ｌｏｏ １）【，能够达到明亮 的ＸＧＡ显示水平。荷兰飞利浦公司于１９９５年首先 开发了一种超高压汞灯，寿命更是长达１２ ０００ ｈ。 累计工作时间４ ０００ ｈ后亮度也不会出现明显的衰 减。
１投影机灯泡类型
１．１ 白炽光源——钨卤素灯 用于产生液晶投影器的光源，在灯泡的石英泡
壳中加入钨丝灯丝，冲入氩气与添加微量的卤素气
体；投影仪的光源要求高效率与高色温，才能表现出 高亮度与真实感，而钨卤素灯在这方面的表现较差， 另外，寿命短、体积大等缺点均不适合目前投影仪的 发展趋势，所以将慢慢被淘汰，不过，其优点是便宜 与购买方便。 １．２气体放电灯
ＬＥＤ光源２０ ０００ ｈ的寿命基本杜绝了投影机使用一
段时间后需要更换灯泡的现象，用户的使用成本将 大幅度缩减。不过，我们也不能忽视ＬＥＤ光源应用 初期，普及率不高带来的生产成本较高的可能性。 但从长远看，ＬＥＤ光源必将成为投影机的主流光源 品种，在很大范围内取代现有金属卤素灯泡以及流 行的超高压汞灯泡，成为投影机的一种新型光源。
它是投影机光源的主要类型，各种气体放电灯 的类型几乎都有应用，如超高压汞灯、金属卤化物灯 和氙灯等。它是投影机光源使用的主要品种，在这 类光源中已经形成了几个主流灯泡类型。其中只有 ＵＨＰ灯、ＵＨＥ灯和金属卤素灯既能达到投影机所要 求的光亮度（这些灯的发光效率都在８０ ｌｍ／Ｗ以 上）、色温要求（这些灯的色温特性都在４ ０００ Ｋ以 上），又具有覆盖整个可见光（３６０ ｎｍ一７６０ ａｍ）全 部范围的发光频谱。因而当仁不让地担当了投影机 内的发光光源。
１．３ ＬＥＤ灯
它是一种发展中的新型投影机光源，前景看好。 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、超长使用寿命和容易实现小型化 等优点。不足之处是亮度还比较低，当前还只是在 微型投影机中占有优势，但是随着ＬＥＤ的技术进步
收稿日期：２００９－０３－０６ 作者简介：沈培宏（１９４１一），男，高级工程师，主要研究方向为显示器件和电光源。
（２）金属卤化物灯用于产生液晶投影器的光源， 利用极间距通过电流所形成的电子束与气体分子碰 撞，激发产生光线，其优点为色温高、使用寿命长与 光效率高，缺点是需要电力的瓦数高。目前金属卤 化物的点灯方式可分为三种：交流点灯、直流点灯和 高频点灯。
（３）氙灯用于产生液晶投影器的光源，在灯泡的 石英泡壳中冲人氙气，当电流通过时，极间距内放 电，产生色温约５ ８００ Ｋ，接近自然光的连续光谱，是 一种显色性相当好的光源。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
试验装置电光源为飞利浦亚明照明有限公司生 产的ＮＧ７０高压钠灯。电流检测值如表３中的示 值，电压检测值如表４中的示值。
从表３、表４可知，供电电压为２２０ Ｖ时，高压钠
表３高压钠灯电流检测
表４高压钠灯电压检测
灯电流为１．０４ Ａ，而供电电压降至２００ Ｖ时，高压钠 灯电流为０．９５ Ａ，不考虑降压前后高压钠灯电阻微 小的变化，降压后节电１６．６％。