1. 前言
高性能投影系统对光源的要求非常高，包括光源的寿命、亮度、色温、光谱、光学特性等。就光谱而言，要求颜色能量均衡的白光，整个寿命其间颜色稳定。
飞利浦UHP投影光源被广泛地应用于专业前投影机、家用前投影机、微显背投电视、电视墙等领域。 UHP光源具有的优异光学特性很好地满足了投影市场的快速发展，UHP光源不仅具有超高的亮度，电弧的平均值高达1Gcd/m2，而且在整个寿命期间拥有稳定完美的色谱。本文将对UHP光源的光谱特性作一分析。
2. 放电管的光谱
UHP投影光源由放电管和反光杯组成。放电管是发光的核心部件，反光杯主要作用是产生平行或聚焦的光束，满足光学系统的要求。
放电管是一种超高压汞灯。普通的高压汞灯工作时汞蒸气压力为几个大气压，辐射以线光谱为主，而且需要用荧光粉将紫外辐射转换成可见光，显色性差，光效低。而飞利浦UHP灯汞蒸气工作压力超过200大气压，由于可见光辐射大大增强，谱线压力展宽和汞分子连续谱线的作用，光效和显色性都有极大的提高。而且汞作为唯一的发光物质，整个电弧发光颜色均匀，没有金属卤化物灯颜色不均匀的问题。图1 是放电管的典型光谱强度分布曲线。
图2是不同汞蒸气工作压力下160Bar/200Bar/240Bar光谱强度分布的比较。从中可以看到随着汞蒸气压力提高，谱线峰值下降而宽度展宽，光谱连续基底提高。从投影显示应用来看，低于200Bar的光谱不能令人满意，所以飞利浦UHP灯的汞蒸气工作压力大于200Bar，当然理论上讲压力更高更好，但是产品制造会更困难，基本上设计极限在300Bar左右。飞利浦最新HighEfficiency产品汞蒸气工作压力达到250大气压，图3 是它的典型光谱强度分布曲线。
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图3 HigEfficiency200W放电管光谱分布 |
3. UHP光源的光谱
放电管发光经反光杯反射产生平行光或聚焦光，抛物面反光杯产生平行光，椭圆面反光杯产生聚焦光。反光杯内壁的耐高温特殊涂层对可见光辐射具有很高的反射率，而对红外和紫外辐射具有低的反射率，透过涂层的红外辐射透过反光杯玻璃从后部发射，透过涂层的紫外辐射被反光杯玻璃吸收。因此从反光杯前端出射的光谱分布发生了改变，图4是放电管经过涂层反射和前罩玻璃透射的光谱分布比较。从中可以看到UV-B，UV-C辐射已基本没有。但是少量的UV-A需要在应用设计中根据实际情况适当处理。
4. 投影显示的颜色处理和颜色平衡
在投影显示系统中，光源发出的光一般经过分色片分色，然后分色光由图像信号处理后再合色通过投影镜投射到屏幕上。因此