Проекционные лампы — ярче и компактней
Для обеспечения достаточного уровня яркости и высокого разрешения в проекционных системах требуются лампы исключительно высокой интенсивности, которые при этом должны совмещать противоречивые требования: по свойствам напоминать точечный источник света, быть долговечными и сохранять свои характеристики в течение длительного периода эксплуатации. Все эти требования инженеры компании Philips учитывали при разработке газоразрядных ламп. Появление ламп UHP на рынке произошло как нельзя кстати. Специалисты-технологи упорно искали пути и способы уменьшения размеров проекторов, ученые проводили исследования по сокращению дугового промежутка в источнике света и миниатюризации отражателей, а инженеры «выжали», кажется, уже все возможное из существующих металл-галогенидных ламп.
Одной из главных особенностей UHP-источников света, в отличие от ранее используемых, является способность поддерживать электрическую дугу в газе при высоком давлении. Для получения необходимых характеристик разряда давление паров ртути в такой лампе должно достигать двухсот (!) атмосфер. При работе выделяется порядка сотни ватт тепловой энергии в крохотном зазоре величиной всего 1–1,5 мм. Элементарный расчет показывает, что такой излучатель обладает гораздо большей удельной яркостью, чем Солнце, и при этом срок эксплуатации может достигать 10 и даже 20 тысяч часов. Первые образцы ламп UHP потребляли около 100 Вт. Позднее Philips выпустил модели с гораздо большей отдачей, мощностью 200 Вт и выше. Использование технологии UHP позволило существенно снизить габариты источников света и дало возможность приступить к практической разработке по-настоящему компактных проекторов, которые не удавалось создать прежде. Превосходная оптическая эффективность ламп UHP позволила встраивать их в портативные и сверхлегкие модели, обеспечивающие режим XGA с яркостью 1100 ANSI-люмен.
В последнее время специалисты лаборатории Philips Research (отделение базируется в Германии) для прироста освещенности и эффективности сосредоточили исследования в области оптики ламп. В частности, была разработана технология дихроичного покрытия, которая предлагает впечатляющее улучшение оптических характеристик короткодуговых проекционных ламп и резкое уменьшение их размера. В новой конструкции лампы используется дополнительный полусферический рефлектор с дихроичным покрытием. Он отражает видимый свет, а большую часть спектра, которая в данном случае не используется (инфракрасный и ультрафиолетовый диапазоны) пропускает, «выводя из оборота» лучистую энергию. С другой стороны, видимый свет после отражения снова проходит через дугу в направлении выхода пучка в той части, где нет покрытия. Таким образом, происходит дополнительная концентрация света, повышающая эффективность работы дугового промежутка. В поперечном сечении площадь рефлектора новой конструкции составляет 33х33 кв. мм, а система в целом (вместе с миниатюрным блоком питания, который обеспечивает низкое напряжение поджига дуги) имеет в два раза меньший объем по сравнению с прежними лампами. Разработчики считают, что новая технология улучшает суммарную эффективность источника на 20–30%. Среди последних достижений в области миниатюризации и повышения срока службы ламп следует отметить новую конструкцию маломощного ретранслятора ультрафиолетовых лучей со спиралью-антенной, позволяющую снизить напряжение поджига до 2,5 кВ, а также внедрение цикла регенерации поверхности электродов лампы путем добавления в пары ртути некоторого количества кислорода и галогенов.
Лаборатория Philips Research продолжает поиски путей уменьшения размеров при одновременном увеличении эффективности источников света для проекционных систем. Наряду с успехами по улучшению оптической конструкции ученые смогли использовать дополнительное отражение для повышения концентрации светового потока. Результат — создание промышленных образцов миниатюрных и гораздо более эффективных по сравнению с предыдущими моделями ламп. А это, в свою очередь, привело к появлению на рынке сверхплоских и ультракомпактных видеопроекторов: некоторые модели уже спокойно помещаются в карман пиджака…