作為拼接單元的光學引擎,最好具有雙燈系統。因為拼接屏一般都用在指揮、調度等大型重要的應用場合,這些場合不能隨便停機,因此需要各個單元具有一定的冗余功能,雙燈就是一種基本的冗余功能,這樣可保證系統工作的長期穩定。
市場上的雙燈設計有所謂的冷備份與熱備份的差別。本文在此對這兩種不同應用的優劣作一個客觀的分析,好讓使用者在選購時可以有最合適的選擇。
1)冷備份設計
冷備份通常使用機械式的換燈機構,可使用直線移動式,也可使用旋轉移動式,還可使用反射鏡旋轉式。冷備份設計同一時間只能有一個燈點亮,不能雙燈同亮。
2)熱備份設計
熱備份可以同時點亮雙燈,沒有機械運動,雙燈置于相對的兩側,采用分光棱鏡反射合成一個燈光,可以只點單燈,也能雙燈同亮或輪流使用,同一時間可以一個燈亮,也可以兩個燈同時點亮。
3)雙燈冷備份及熱備份的比較
1)備的燈泡要求壽命較長,熱備份的燈泡要求壽命可比較短。由于燈芯的工作溫度高達1100℃,發光的氣體介質是一種金屬鹵化物,理論上每天24h至少得有30min的休息時間,讓金屬鹵化物得以冷卻還原沉淀。因此,兩個燈輪流交替使用,讓燈有機會休息,這樣可以延長燈泡壽命,理論上可以延長到兩倍之久。熱備份因為采用雙燈同亮的設計,產生的熱量更多。除非雙燈不是24h使用,或者是只點單燈,否則會減短燈泡壽命,也沒有所謂的備份效果。
(2)冷備份可靠度高,熱備份可靠度低。冷備份只點亮單燈,產生的熱量是熱備份的一半。另外,為了得到較佳的集光效率(雙燈耦合的效率通常低于140%),雙燈的位置必須緊密靠近,這會阻礙熱流的運動,使得散熱設計困難。熱空氣的流動既混亂又難以掌握,并且進一步影響燈泡的壽命。如果熱備份工作在雙燈同亮狀態下,熱備份設計是沒有備份功能的。
(3)冷備份峰值亮度低,熱備份峰值亮度高。在同樣使用 120W 的情形下,冷備份只點亮一只燈,熱備份需雙燈同亮,此時熱備份的峰值亮度為冷備份的140%,但不是200%。由于為熱備份雙燈同時工作的設計必須多出一個光學系統進行合束,由拉赫不變量決定了合束不可能再提高100%的能量,所以降低了效率。
(4)冷備份單燈亮度高,熱備份單燈亮度低,差距約 30%。由于熱備份雙燈同時工作的設計必須比單燈設計多一道光學路徑,這會影響集光效率,因此降低了輸出的亮度,即使最佳設計及精心生產,熱備份也只能發揮單燈應有亮度的70%,換句話說,燈光使用效率僅有70%。在長期使用的情況下,為了節省成本,使用者只需單燈操作時,熱備份會失去亮度優勢。
(5)冷備份調整容易、變異少;熱備份調整困難、變異多。熱備份采用雙燈,必須調整兩個燈的各自色溫,但是因為每一個燈泡的色溫是不同的,隨時間流逝亮度衰減的速度也不同,雙燈組成的色溫會讓調整與時間變易之間的關系很難掌控,長時間使用時掌握控制尤其困難。冷備份同一時間只有單燈點亮,調整單燈就容易掌控得多。
審核編輯 :李倩
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原文標題:拼接單元的雙燈系統
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