Error. Page cannot be displayed. Please contact your service provider for more details. (8)

Основные типы ламп для проекторов. Краткое сравнение
Выбор лампы для проектора
Основные типы ламп для проекторов. Краткое сравнение PDF Печать E-mail

В современных проекторах используются, в основном, два типа ламп – ртутные (на парах ртути) и ксеноновые. Краткое сравнение технических характеристик дает пользователям основные критерии выбора. Цифровые проекторы, несмотря на их внутреннюю сложность, выполняют только одну функцию – проецируют крупные изображения на экран или иную просмотровую поверхность. Для этого они нуждаются во внутреннем источнике света. Из-за сильного увеличения проецируемого изображения и большого количества оптических элементов на пути от источника света до экрана необходимо, чтобы источник света был как можно более ярким (гораздо ярче, чем лампы накаливания или люминесцентные лампы, используемые для освещения офисов и других внутренних пространств).

В современных проекторах используются, в основном, две технологии – ртутные лампы (лампы на парах ртути) и ксеноновые лампы. Оба типа ламп генерируют свет путем пропускания электрического тока через газ, находящийся внутри кварцевой оболочки под очень высоким давлением (до нескольких тысяч атмосфер). Ток, протекающий между электродами внутри лампы (т.н. «дуга»), раскаляет газ и вызывает его свечение. Активный элемент в ртутных лампах, как это ясно из названия, – ртуть, разогретая до парообразного состояния и смешанная с другими газами. Смесь делается для того, чтобы обеспечить розжиг, повысить КПД и надежность ламп. В ксеноновых лампах, что также ясно из названия, используется инертный газ ксенон. Это кардинальное различие между двумя ламповыми технологиями влечет за собой ряд практических отличий в свойствах и технических характеристиках самих проекторов, где используются соответствующие лампы.

 

Отличия в технических характеристиках

Основное различие между техническими характеристиками ртутных и ксеноновых ламп – цветовой спектр света, который они излучают. У ксеноновых ламп он довольно ровный, с более или менее равной интенсивностью на всех длинах волн видимого диапазона (примерно от 400 до 700 нм), и приближается к нейтральному белому цвету природного дневного света.

Спектр излучения типичной ртутной лампы гораздо менее ровный: в нем есть некоторое количество ярко выраженных пиков в желтой области. Красная часть спектра ртутной лампы обычно меньше по уровню в сравнении с фиолетовой частью спектра (см. рис. 1).

В результате наличия пиков и провалов в спектре, проекторы на ртутных лампах обычно отличаются более бедной, «грязной» цветопередачей, по сравнению с проекторами на ксеноновых лампах. Это явление описывается величиной, известной как индекс цветопередачи (англ. CRI – color-rendering index). Чтобы улучшить индекс цветопередачи, световой тракт проектора должен иметь конструктивные элементы (фильтры) для коррекции спектрального баланса ртутной лампы в видимом диапазоне и уменьшения величины пиков. Однако цена такой коррекции – меньшая интенсивность светового потока. Некоторые проекторы на ртутных лампах оборудованы моторизованным режекторным (полосовым) фильтром, удаляющим пики в желтой части спектра. Такие фильтры можно установить на пути светового потока – это улучшит цветопередачу. Но «уступкой» в этом случае станет одновременное уменьшение яркости.

Другим различием в характеристиках ртутных и ксеноновых ламп является стабильность спектра с течением времени.

Последствием игольчатого рисунка в спектре ртутной лампы может стать значительное изменение цветопередачи в зависимости от возраста лампы. Напротив, ровный спектр ксеноновой лампы означает относительно слабую зависимость цветопередачи от времени. Кроме того, «ксенон» имеет преимущество в стабильности на том коротком временном отрезке, который следует сразу же за моментом включения, демонстрируя ровный спектр во время разогрева. И, наконец, ксеноновая лампа достигает своей полной яркости за более короткое время по сравнению с ртутной лампой.


Эксплуатационные оценки

«Ксенон» однозначно обладает преимуществами перед «ртутью» в том, что касается визуальных характеристик. Однако картина меняется, когда мы начинаем оценивать такие параметры, как КПД, срок эксплуатации и стоимость. Во-первых, по сравнению с ксеноновыми, ртутные лампы обладают значительно большей отдачей при преобразовании энергии электричества в свет. Для достижения одинакового светового потока проектору с ртутной лампой обычно требуется меньше энергии, чем проектору с ксеноновой лампой (это зависит от того, какая часть светового потока приносится в жертву лучшей цветопередаче – см. выше). Маломощные проекторы обычно меньше нагреваются, что положительно сказывается на их надежности, а также издают меньше шума.

Во-вторых, ртутные лампы имеют гораздо больший срок эксплуатации (от 1000 до 10000 часов, в зависимости от мощности). Для сравнения, срок эксплуатации ксеноновых ламп варьируется от 500 до, максимум, 4000 часов.

Сочетание первого и второго (более высоких КПД и срока эксплуатации) дает ртутным лампам и третье преимущество – значительно меньшие эксплуатационные расходы.

Легкость обслуживания для обоих типов ламп примерно одинакова. Ртутные лампы, такие как Philips UHP® (Ultra High Performance) и Osram P-VIP® (Premium Video Projection) представляют собой откалиброванные сборные модули со встроенным отражателем, легко заменяемые самим пользователем. Ксеноновые лампы Cermax® производства фирмы Perkin Elmer представляют собой аналогичные модули. Ксеноновые лампы другой широко распространенной конфигурации, т.н. bubble-lamp – «лампа-пузырь», также могут крепиться в установочных модулях, легко заменяемых пользователем (лампа в модуле может заменяться на фабрике несколько раз).

Когда приходит время утилизировать отслужившие свое лампы, ртутные требуют несколько большего внимания – из-за содержащейся в них ядовитой ртути. Однако в любом случае оба типа ламп должны быть утилизированы с соблюдением соответствующих мер личной и экологической безопасности.

tutorial_lamps_1.jpg

 

Рис. 1. Сравнение спектров «ксенона» и «ртути».

Легенда: синий цвет – «ксенон», красный цвет – «ртуть»

 

 

 

 tutorial_lamps_2.jpg

 

  Рис. 2. Типы ламп

 

Области применения

Так как и ртутные и ксеноновые лампы имеют различные сильные и слабые стороны, области применения соответствующих проекторов изначально определяются преимуществами каждой из рассматриваемых технологий. Ртутные лампы следует выбирать в случаях, когда важны такие факторы как стоимость и срок эксплуатации. А ксеноновые лампы – когда приоритетами являются цветопередача и стабильность работы в течение длительного времени. Другой оценкой в выборе ламп является требуемая от проектора яркость светового потока, которая может зависеть от размера экрана и от окружающего освещения.

Проекторы с ртутными лампами гораздо более яркие, чем постепенно «выходящие из моды» проекторы на традиционных галогенных лампах (сохранения этой тенденции можно ожидать и в будущем). Фактически же, модели проекторов, где используются две или более ламп, оцениваются как обладающие достаточной яркостью для применения в профессиональных АВ-системах.

Однако наибольшую световую яркость сегодня удается получить только при использовании цифровых проекторов с ксеноновыми лампами. Например, трехчиповые проекторы Christie серии M с ртутными лампами дают яркость в диапазоне от 2500 до 9500 ANSI лм, тогда как трехчиповые модели, использующие ксеноновые лампы – яркость в диапазоне от 2000 до 30000 ANSI лм. Ксенон – это стандартный выбор, когда речь идет о проецировании на очень большие поверхности или когда приходится бороться с ярким внешним освещением.

 

Ксеноновые лампы

Ртутные лампы

Цветовой баланс белого

Нейтральный белый (~ 6100 К)

Холодный белый (~8000–8500 К)

Индекс цветопередачи

>95

~60

Насыщенность цвета

Хорошая

Низкая

Электрическая мощность

300 Вт – 6 кВт

100 Вт – 350 Вт

Полезная отдача

~ 30 – 40 лм/Вт

~ 60 лм/Вт

Примерная стоимость

$8 – $28/(1000 лм)

$7-$9/(1000 лм)

Время разогрева

<15 сек. до полной яркости

60 сек. до полной яркости

Срок эксплуатации (зависит от мощности лампы)

500 – 4000 ч.

1000 – 10000 ч.

Слышимый шум при охлаждении

Высокий

Низкий

Прочность

Высокая или очень высокая

Высокая

Размер проектора

Большой

Маленький

Вес проектора

Большой

Маленький

 

Рис. 3. Сравнение характеристик по типам ламп

 

Другой фактор – габариты проектора. Так как ртутные лампы обладают большим КПД и потребляют меньше энергии, их размер может быть миниатюрным, что, в свою очередь, позволяет создавать очень компактные проекторы, умещающиеся, скажем, в портфеле. Даже при том, что на рынке появились ксеноновые лампы Cermax и вообще проекторы на ксеноновых лампах становятся все миниатюрнее, низкая стоимость ртутных ламп делает их более предпочтительными для компактных проекторов.

 

Заключение

Что выбрать для конкретного применения – «ртуть» или «ксенон» – зависит от основных характеристик ламп каждого вида. Ртутные лампы долговечнее ксеноновых и требуют меньше расходов на эксплуатацию. Кроме того, они традиционно используются в компактных проекторах. С другой стороны, ксеноновые лампы следует предпочесть в том случае, когда требуется более высокая яркость изображения, а также более высокая точность цветопередачи (см. рис. 3).

Материал предоставлен пресс-службой компании Christie (www.christiedigital.com) и журналом InAVate (www.inavate.ru).