光在投影機(jī)中是非常重要的，沒有光，就沒有影象被投射出來，光路設(shè)計(jì)的的瑕疵，或者光路中元件有質(zhì)量問題的話，不僅使投影機(jī)投影出的影響會(huì)產(chǎn)生亮度低、亮度不均勻、整機(jī)功率消耗過大，還會(huì)為投影機(jī)產(chǎn)品的壽命大大縮短。光路出現(xiàn)問題，或者光路的幾何尺寸公差過大，將會(huì)直接導(dǎo)致投影影象亮度變低、顏色出現(xiàn)偏差及投影影象的幾何畸形。 GW,RE\Q:  
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　　在投影機(jī)光路中，除去光源燈外，UV/IR鍍膜玻璃、冷反光鏡濾、芯片、分光板（棱鏡）及鏡頭是光所經(jīng)過的全部元器件，它們質(zhì)量的優(yōu)劣、設(shè)計(jì)的好壞將直接影響著每一臺(tái)投影機(jī)亮度的高低、圖象質(zhì)量的好壞。但從根本上講，都是光路設(shè)計(jì)的優(yōu)劣所決定的，而這些，就成為投影機(jī)除去LCD、DLP芯片外價(jià)格千差萬異的又一個(gè)因素。 Xb2.t^ ]f  
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　　投影機(jī)的光路中除去芯片外，還有燈、分光系統(tǒng)、鏡頭，但投影機(jī)的散熱系統(tǒng)和光路也有一些關(guān)聯(lián)。所以，我們把散熱系統(tǒng)也納入了光路分析之中。 7&&3@96<*#  
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　　光源（投影燈）在光路中的作用與影響： ,s`4k?y  
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　　投影機(jī)燈泡的作用不用說大家也知道，它是為非自發(fā)光投影機(jī)提供光源的，：目前的非自發(fā)光投影機(jī)，他們采用的光源均為氣體放電燈！主要包括：UHP燈（超能燈）、UHE燈和金屬鹵素?zé)簟? %sCG}? y  
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　　作為照明燈其實(shí)有很多種，主要分為二大類：白熾燈和碘鎢燈等熱輻射型燈；高低壓氣體放電燈。在這兩大類照明燈中，只有UHP燈、UHE燈和金屬鹵素?zé)艏饶苓_(dá)到投影機(jī)所要求的光亮度（這些燈的發(fā)光效率都在80流明/瓦特以上）、色溫要求（這些燈的色溫特性都在4000K以上），又具有覆蓋整個(gè)可見光（360納米——760納米）全部范圍的發(fā)光頻譜。因而當(dāng)仁不讓的擔(dān)當(dāng)了投影機(jī)內(nèi)的發(fā)光光源。 7Fzj&!>ti  
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　　UHP燈泡是一種理想的冷光源，但由于價(jià)格較高，一般應(yīng)用于高檔投影機(jī)上。UHP燈產(chǎn)生冷光，外形小巧，在相同功耗下，能產(chǎn)生大光量，壽命較長，當(dāng)衰竭時(shí)，即刻熄滅。優(yōu)點(diǎn)是使用壽命長，一般可以正常使用4000小時(shí)以上，亮度衰減很小。為了達(dá)到更好的集光效果，近年來UHP光源的電弧極距減少到1.0mm，其壽命達(dá)10000小時(shí)以上，功率為200瓦，配備于投影機(jī)產(chǎn)品，重量僅4公斤，體積不到2升，便于攜帶，其屏幕照度超過1100流明，能夠達(dá)到明亮的XGA顯示水平。荷蘭飛利浦公司于1995年首先開發(fā)成功一種超高壓汞燈壽命更是長達(dá)12000小時(shí)。 zS*vKyye>  
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（圖1：UHP燈芯結(jié)構(gòu)圖） Zk~~`h  
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　　UHE燈泡也是一種冷光源，UHE燈泡是目前中檔投影機(jī)中廣泛采用的理想光源。優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格適中，在使用4000小時(shí)以前亮度幾乎不衰減。 7sq15oL  
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　　金屬鹵素?zé)襞菔亲钸m合用做液晶投影顯示器的照明系統(tǒng)，這是由于它的高效率、高顯色性、高色溫和短弧距。金屬鹵素?zé)襞莸膬?yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，缺點(diǎn)是半衰期短，一般使用1000小時(shí)左右亮度就會(huì)降低到原先的一半左右。并且由于發(fā)熱高，對(duì)投影機(jī)散熱系統(tǒng)要求高，不宜做長時(shí)間（4小時(shí)以上）的投影使用。這種金屬鹵素?zé)襞菰诘投送队皺C(jī)中被廣泛使用。 t?wVh0gT  
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（圖2：SHARP XV-PN100投影機(jī)上的金屬鹵素?zé)簦? |eI!wgQx  
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（圖3：金屬鹵素?zé)簟�UHE燈、UHP燈壽命亮度曲線） w@WPp0mny  
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　　除了UHP燈、UHE燈和金屬鹵素?zé)簦�一種新型照明光源——半導(dǎo)體LED電光源也隨著技術(shù)的進(jìn)步而突飛猛進(jìn)！目前白光LED燈的發(fā)光效率已經(jīng)超過60流明/瓦特。但LED工業(yè)化產(chǎn)品目前的功率最大也僅在數(shù)瓦特內(nèi)（目前工業(yè)化產(chǎn)品最大功率僅為3瓦特）徘徊。但其低廉的價(jià)格（比如東芝公司30流明產(chǎn)品“TL10W01-D”價(jià)格約37元；60流明產(chǎn)品“TL10W02-D”價(jià)格約52元。）將導(dǎo)致部分低端投影機(jī)產(chǎn)品的Mini化,對(duì)于一般的照明而言，采用多管并聯(lián)的方法可以提高其整體亮度，但對(duì)于投影機(jī)產(chǎn)品來說，卻無法采用多管并聯(lián)的方法，因?yàn)橥队皺C(jī)所需的光源特點(diǎn)是點(diǎn)光源，而多管并聯(lián)無法做到這一點(diǎn)。在今年美國2005 CES展會(huì)上，數(shù)款（三星、三菱、富可視、明基等）采用LED光源、重量基本在400克左右的超迷你投影機(jī)已經(jīng)商業(yè)化。三菱發(fā)布采用DLP技術(shù)的迷你投影機(jī)，這種投影機(jī)不使用交流電源，僅用電池供電，重量僅14盎司。分辨率為SVGA(800*600),能夠快速的啟動(dòng)電源，擁有能使用10年以上的20000小時(shí)長壽命燈泡。具報(bào)道這種投影機(jī)將在今年7月將上市，預(yù)計(jì)售價(jià)為699美元，該機(jī)的備用電池售價(jià)約為199美元。隨著LED半導(dǎo)體電光源的介入，氣體放電燈價(jià)格昂貴、電源復(fù)雜、發(fā)熱量高等缺點(diǎn)將使它在低亮度投影機(jī)市場(chǎng)的份額迅速萎縮。但LED半導(dǎo)體電光源無法做到和氣體放電燈一樣動(dòng)輒數(shù)百乃至上千瓦特的大功率特性，決定了它只能在投影機(jī)光源市場(chǎng)充當(dāng)配角的地位。 5Nl?Km~  
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（圖4：各種各樣的LED半導(dǎo)體發(fā)光管的身影在我們身邊無處不在） RQ;w$I\  
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（圖5：比手機(jī)大不了多少的以DLP為芯片、LED為光源、電池供電的三菱微型投影機(jī)） 0BQ{ZT-Kh  
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　　分光系統(tǒng)（棱鏡）在光路中的作用與影響： W`uq,r0Xsy  
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　　投影機(jī)單純就光路來說，也就分為兩種，單片機(jī)和三片機(jī)，（對(duì)于DLP中的兩片機(jī)，我們可以用簡單的理論把它歸入三片機(jī)中去！）兩種光路是不同的！前著是采用空間混色原理進(jìn)行空間混色的！而后者的混色是疊加合成的！前著光路簡單但投影效果差，后者光路復(fù)雜但投影效果好！在價(jià)格上也是前者廉價(jià)，而后者昂貴！ q$PO.#  
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　　以某透射型液晶投影機(jī)的光路為例，單片式液晶投影機(jī)的成像原理：首先光線通過冷光鏡（光學(xué)隔熱玻璃）、UV（紫外線）/IR（紅外線）截止鏡，濾掉紅外線和紫外線這樣的不可見光，紅外線和紫外線對(duì)LCD片有一定的損害作用。透過兩片多鏡頭鏡片將光線均勻化，并將UHP燈產(chǎn)生的圓錐形光校正為和投影圖像近似的矩形光線。在兩片鏡子之間的棱鏡用來將光線預(yù)先極性化，較之沒有該棱鏡的不對(duì)稱光箱，它可以減少光線的損失。光線下一步直射到液晶片上。在到達(dá)液晶片之前光線還需要透過一個(gè)凸透鏡和偏振片，凸透鏡的作用是將光線集中，偏振片則進(jìn)一步將光線極性化，使得光線振動(dòng)方向一致，可以被液晶片控制。最后光線經(jīng)過液晶片，通過電路板驅(qū)動(dòng)，液晶片上的各像素點(diǎn)有序開閉，產(chǎn)生了圖像，并通過每原色光的調(diào)校產(chǎn)生了豐富的色彩。最后光線最終匯聚在一起由鏡頭投射出去。單片機(jī)的光路比較簡單，投影燈發(fā)出的光經(jīng)過凹面鏡會(huì)聚后形成光束，然后經(jīng)過光學(xué)隔熱玻璃吸收掉紫外線、紅外線后進(jìn)入成像元件（LCD、DLP或LCOS）經(jīng)過光學(xué)元件的調(diào)制，形成被調(diào)制的彩色圖象，然后由投影機(jī)的鏡頭投射出去，形成最終的可視影象。 c#-*]6x  
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（圖6：透射型LCD單片機(jī)工作光工作原理圖） Nq1YFI>W  
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　　以某透射型液晶投影機(jī)的光路為例，三片式液晶投影機(jī)的成像原理：首先光線通過冷光鏡（光學(xué)隔熱玻璃）、UV（紫外線）/IR（紅外線）截止鏡，濾掉紅外線和紫外線這樣的不可見光，紅外線和紫外線對(duì)LCD片有一定的損害作用。透過兩片多鏡頭鏡片將光線均勻化，并將UHP燈產(chǎn)生的圓錐形光校正為和投影圖像近似的矩形光線。在兩片鏡子之間的棱鏡用來將光線預(yù)先極性化，較之沒有該棱鏡的不對(duì)稱光箱，它可以減少光線的損失。光線下一步被分光鏡分為紅、綠、藍(lán)三原色并被分別反射到相應(yīng)的液晶片上。在到達(dá)液晶片之前光線還需要透過一個(gè)凸透鏡和偏振片，凸透鏡的作用是將光線集中，偏振片則進(jìn)一步將光線極性化，使得光線振動(dòng)方向一致，可以被液晶片控制。最后光線經(jīng)過液晶片，通過電路板驅(qū)動(dòng)，液晶片上的各像素點(diǎn)有序開閉，產(chǎn)生了圖像，并通過每原色光的調(diào)校產(chǎn)生了豐富的色彩。最后三路光線最終匯聚在一起由鏡頭投射出去，形成最終的可視影象。 G > t  
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