Видеопроекторы обеспечивают домашнюю атмосферу кинопоказа благодаря возможности отображать изображения намного большего размера, чем то, что может передать большинство телевизоров. Однако для того, чтобы видеопроектор работал с оптимальным качеством, он должен обеспечивать одновременно яркое изображение и широкий цветовой диапазон. Для этого необходим мощный встроенный источник света.
За последние несколько десятилетий использовались различные технологии источников света, и лазер стал последним из них. Давайте посмотрим на эволюцию технологии источников света, используемых в лазерных видеопроекторах, и на то, как лазеры меняют правила игры.
Эволюция от ЭЛТ к лампам
Вначале видеопроекторы и проекционные телевизоры использовали технологию ЭЛТ, которую можно представить как очень маленькие телевизионные кинескопы. Три трубки (красная, зеленая, синяя) давали необходимый свет и детали изображения.
Каждая трубка независимо проецируется на экран. Чтобы отобразить полный спектр цветов, трубки должны были быть сведены. Это означало, что смешивание цветов происходило прямо на экране, а не внутри проектора.
Проблема с трубками заключалась не только в необходимости конвергенции для сохранения целостности проецируемого изображения, если одна трубка выцвела или вышла из строя, но также и в том, что нужно было заменить все три трубки, чтобы все они проецировали цвет одновременно. интенсивность. Трубки также сильно нагревались, и их нужно было охлаждать специальным гелем или жидкостью. В довершение всего, как ЭЛТ-проекторы, так и проекционные телевизоры потребляли много энергии.
Функциональные проекторы на ЭЛТ сейчас очень редки. С тех пор трубки были заменены лампами в сочетании со специальными зеркалами или цветовыми кругами, которые разделяют свет на красный, зеленый и синий, и отдельным «чипом изображения», который обеспечивает детализацию изображения.
В зависимости от типа используемого чипа изображения (LCD, LCOS или DLP) свет, исходящий от лампы, зеркал или цветового круга, должен проходить или отражаться от чипа изображения, который создает картинка, которую вы видите на экране.
Проблема с лампами
ЖК-, LCOS- и DLP-проекторы «лампа-с-чипом» - это большой шаг вперед по сравнению со своими предшественниками на основе ЭЛТ, особенно в отношении количества света, которое они могут излучать. Тем не менее, лампы по-прежнему тратят впустую много энергии, излучая весь световой спектр, хотя на самом деле нужны только основные цвета: красный, зеленый и синий.
Хотя это не так плохо, как ЭЛТ, лампы по-прежнему потребляют много энергии и выделяют тепло, что требует использования потенциально шумного вентилятора для охлаждения.
Кроме того, при первом включении видеопроектора лампа начинает тускнеть и со временем перегорает или становится слишком тусклой (обычно через 3 000–5 000 часов). Даже ЭЛТ-проекционные трубки, какими бы большими и громоздкими они ни были, прослужили намного дольше. Короткий срок службы ламп требует периодической замены за дополнительную плату. Сегодняшний спрос на экологически чистые продукты (многие лампы для проекторов также содержат ртуть) требует альтернативы, которая могла бы выполнять эту работу лучше.
LED спешит на помощь?
Одной из альтернатив лампам являются светодиоды (светоизлучающие диоды). Светодиоды намного меньше ламп и могут излучать только один цвет (красный, зеленый или синий).
Благодаря меньшему размеру проекторы можно сделать гораздо более компактными, даже внутри такого маленького устройства, как смартфон. Светодиоды также более эффективны, чем лампы, но у них все еще есть пара слабых мест.
- Во-первых, светодиоды обычно не такие яркие, как лампы.
- Во-вторых, светодиоды не излучают свет когерентно. Это означает, что, когда световые лучи покидают источник света на основе светодиодного чипа, они имеют тенденцию слегка рассеиваться. Хотя они более точны, чем лампа, они все же немного неэффективны.
Одним из примеров видеопроектора, в котором в качестве источника света используются светодиоды, является LG PF1500W.
Войдите в лазер
Для решения проблем с лампами или светодиодами можно использовать источник лазерного излучения. Laser расшифровывается как L свет A усиление с помощью S стимуляция E миссия из Rизлучения.
Лазеры используются примерно с 1960 года в качестве инструментов в медицинской хирургии (например, LASIK), в образовании и бизнесе в виде лазерных указок и дистанционной съемки, а военные используют лазеры в системах наведения и, насколько это возможно. оружие. Кроме того, проигрыватели Laserdisc, DVD, Blu-ray, Ultra HD Blu-ray или CD используют лазеры для чтения ям на диске, содержащем музыку или видео.
Лазер встречает видеопроектор
При использовании в качестве источника света для видеопроектора лазеры имеют ряд преимуществ перед лампами и светодиодами.
- Когерентность: Лазеры решают проблему светорассеяния, испуская свет когерентно. Поскольку свет выходит из лазера в виде единого плотного луча, «толщина» сохраняется на расстоянии, если только она не изменяется путем прохождения через дополнительные линзы.
- Низкое энергопотребление: Из-за необходимости обеспечивать проектор достаточным количеством света для отображения изображения на экране лампы потребляют много энергии. Однако, поскольку каждому лазеру нужно воспроизвести только один цвет (аналогично светодиоду), он более эффективен.
- Output: Лазеры обеспечивают повышенную светоотдачу при меньшем тепловыделении. Это особенно важно для HDR, для полного эффекта которого требуется высокая яркость.
- Gamut/saturation: Лазеры обеспечивают поддержку более широкой цветовой гаммы и более точной цветовой насыщенности.
- Практически мгновенно: Время включения/выключения больше похоже на то, что вы испытываете при включении и выключении телевизора.
- Срок службы: с лазерами вы можете рассчитывать на 20 000 часов использования или более, что исключает необходимость периодической замены лампы.
Как и в случае с «LED TV», лазер(ы) в проекторе не воспроизводят реальные детали изображения, а обеспечивают источник света, который позволяет проекторам отображать на экране изображения с полной цветовой гаммой. Однако проще использовать термин «лазерный проектор», а не «видеопроектор DLP или LCD с лазерным источником света».
Mitsubishi LaserVue
Mitsubishi первой применила лазеры в потребительском видеопроекторе. В 2008 году они представили телевизор с обратной проекцией LaserVue. В LaserVue использовалась проекционная система на основе DLP в сочетании с лазерным источником света. К сожалению, Mitsubishi прекратила выпуск всех своих телевизоров с обратной проекцией (включая LaserVue) в 2012 году.
В LaserVue TV использовались три лазера, по одному для красного, зеленого и синего. Затем три цветных световых луча отражались от микросхемы DLP DMD, которая содержала детали изображения. Полученные изображения затем выводились на экран.
Телевизоры LaserVue обеспечивают превосходную светоотдачу, точность цветопередачи и контрастность. Однако они были очень дорогими (65-дюймовый телевизор стоил 7 000 долларов) и, хотя они были тоньше большинства телевизоров с обратной проекцией, все же были крупнее плазменных и ЖК-телевизоров того времени.
Примеры конфигурации лазерного источника света для видеопроектора
Приведенные выше изображения и следующие описания являются общими; могут быть небольшие различия в зависимости от производителя или области применения.
Хотя телевизоры LaserVue больше не доступны, лазеры были адаптированы для использования в качестве источника света для традиционных видеопроекторов в нескольких конфигурациях.
RGB Laser (DLP)
Эта конфигурация аналогична той, что используется в телевизоре Mitsubishi LaserVue. Есть 3 лазера, один излучает красный свет, один зеленый и один синий. Красный, зеленый и синий свет проходят через де-спеклер, узкую «световую трубу» и сборку объектива/призмы/чипа DMD и выходят из проектора на экран.
RGB Laser (LCD/LCOS)
Как и в случае с DLP, имеется 3 лазера, за исключением того, что вместо того, чтобы отражаться от чипов DMD, три световых луча RGB либо проходят через три ЖК-чипа, либо отражаются от 3 чипов LCOS (RGB) для создания изображения. Хотя система с 3 лазерами в настоящее время используется в некоторых коммерческих кинопроекторах, в настоящее время она не используется в потребительских проекторах DLP или LCD/LCOS из-за стоимости. Существует еще одна более дешевая альтернатива, популярная для использования в проекторах: система Laser/Phosphor.
Лазер/люминофор (DLP)
Эта система немного сложнее с точки зрения необходимого количества линз и зеркал, необходимых для проецирования готового изображения, но за счет уменьшения количества лазеров с 3 до 1 стоимость внедрения значительно снижается. В этой системе один лазер излучает синий свет. Затем синий свет разделяется на две части. Один луч проходит через остальную часть светового двигателя DLP, а другой попадает на вращающееся колесо, содержащее зеленый и желтый люминофоры, которые, в свою очередь, создают два зеленых и желтых световых луча.
Эти добавленные лучи присоединяются к нетронутому синему световому лучу, и все три проходят через основное цветовое колесо DLP, узел линзы/призмы и отражаются от чипа DMD, который добавляет информацию об изображении к цветовому миксу. Готовое цветное изображение передается с проектора на экран. Одним из DLP-проекторов, использующих опцию Laser/Phosphor, является Viewsonic LS820.
Лазер/люминофор (LCD/LCOS)
Для LCD/LCOS-проекторов включение системы лазерного/люминесцентного света аналогично системе DLP-проекторов, за исключением того, что вместо использования DLP-чипа DMD/цветового колеса свет проходит либо через 3 ЖК-чипа, либо отраженный от 3 чипов LCOS. Однако Epson использует вариант, в котором используются 2 лазера, оба из которых излучают синий свет.
Поскольку синий свет от одного лазера проходит через остальную часть светового двигателя, синий свет от другого лазера попадает на желтое фосфорное колесо, которое, в свою очередь, разделяет луч синего света на лучи красного и зеленого света.. Вновь созданные лучи красного и зеленого света затем соединяются с все еще неповрежденным синим лучом и проходят через остальную часть светового двигателя. Один ЖК-проектор Epson, в котором используется двойной лазер в сочетании с люминофором, называется LS10500.
Лазерно-светодиодный гибрид (DLP)
Другой вариант, используемый в основном Casio в некоторых проекторах DLP, - это гибридный лазерный/светодиодный источник света. В этой конфигурации светодиод излучает необходимый красный свет, а лазер используется для получения синего света. Затем часть синего светового луча разделяется на зеленый луч после удара по цветовому колесу люминофора.
Красные, зеленые и синие световые лучи затем проходят через конденсорную линзу и отражаются от чипа DLP DMD, завершая изображение, которое затем проецируется на экран. Одним из проекторов Casio с гибридным лазерным и светодиодным световым двигателем является XJ-F210WN.
Итог
Лазерные проекторы обеспечивают наилучшее сочетание необходимого света, точности цветопередачи и энергоэффективности как для кино, так и для домашнего кинотеатра.
Ламповые проекторы по-прежнему доминируют, но растет использование светодиодных, светодиодных/лазерных или лазерных источников света. Лазеры в настоящее время используются в ограниченном количестве видеопроекторов, поэтому они будут самыми дорогими. Цены варьируются от 1500 до более 3000 долларов, но вы также должны учитывать стоимость экрана и, в некоторых случаях, линз.
По мере того, как увеличивается доступность и люди покупают больше устройств, производственные затраты будут снижаться, что приведет к снижению цен на лазерные проекторы. Также примите во внимание стоимость замены ламп по сравнению с отсутствием необходимости замены лазеров.
Выбирая видеопроектор, независимо от того, какой тип источника света он использует, убедитесь, что он соответствует вашим условиям просмотра, бюджету и личному вкусу.
