Was Sie über Laser-Videoprojektoren wissen müssen

Video Projektoren Holen Sie sich das Kinoerlebnis nach Hause mit der Möglichkeit, Bilder anzuzeigen, die viel größer sind, als die meisten Fernseher liefern können. Um jedoch a Beamer um eine optimale qualität zu erzielen, muss es ein bild liefern, das sowohl hell ist als auch einen breiten farbbereich zeigt. Um dies zu erreichen, wird eine leistungsstarke eingebaute Lichtquelle benötigt.

In den letzten Jahrzehnten wurden verschiedene Lichtquellentechnologien eingesetzt, wobei der Laser die neueste Entwicklung war. Werfen wir einen Blick auf die Entwicklung der Lichtquellentechnologie, die in Laser-Videoprojektoren verwendet wird, und wie Laser das Spiel verändern.

Die Evolution von CRTs zu Lampen

Am Anfang nutzten Videoprojektoren und Projektionsfernseher CRT-Technologie, die man sich als sehr kleine TV-Bildröhren vorstellen kann. Drei Röhren (rot, grün, blau) lieferten sowohl das benötigte Licht als auch die Bilddetails.

Jede Röhre wird unabhängig auf eine Leinwand projiziert. Um eine vollständige Farbpalette darzustellen, mussten die Röhren konvergiert werden. Das bedeutete, dass die Farbmischung tatsächlich direkt auf der Leinwand stattfand und nicht im Projektor.

Das Problem bei Röhren war nicht nur die Notwendigkeit der Konvergenz, um die Integrität des projizierten Bildes zu bewahren, wenn man Röhre verblasst oder ausfällt, aber auch, dass alle drei Röhren ausgetauscht werden mussten, damit sie alle gleichzeitig Farbe projizierten Intensität. Die Röhrchen liefen auch sehr heiß und mussten mit einem speziellen Gel oder einer speziellen Flüssigkeit gekühlt werden. Um das Ganze abzurunden, verbrauchten sowohl CRT-Projektoren als auch Projektionsfernseher viel Strom.

Funktionale CRT-basierte Projektoren sind heute sehr selten. Röhren wurden inzwischen durch Lampen ersetzt, kombiniert mit speziellen Spiegeln oder Farbrädern, die Trennen Sie das Licht in Rot, Grün und Blau und einen separaten "Imaging-Chip", der das Bild liefert Detail.

Je nach Art des verwendeten Bildgebungschips (LCD, LCOS oder DLP) muss das von der Lampe, den Spiegeln oder dem Farbrad kommende Licht durch den Bildgebungschip hindurchgehen oder von diesem reflektiert werden, wodurch das Bild entsteht, das Sie auf dem Bildschirm sehen.

Das Problem mit Lampen

LCD-, LCOS- und DLP-"Lampen-mit-Chip"-Projektoren sind ein großer Fortschritt gegenüber ihren CRT-basierten Vorgängern, insbesondere in der Lichtmenge, die sie emittieren können. Dennoch verschwenden Lampen immer noch viel Energie, um das gesamte Lichtspektrum auszugeben, obwohl tatsächlich nur die Primärfarben Rot, Grün und Blau benötigt werden.

Obwohl nicht so schlimm wie CRTs, verbrauchen Lampen immer noch viel Strom und erzeugen Wärme, was die Verwendung eines potenziell lauten Lüfters erforderlich macht, um die Dinge kühl zu halten.

Außerdem beginnt die Lampe beim ersten Einschalten eines Videoprojektors zu verblassen und irgendwann durchzubrennen oder zu dunkel zu werden (normalerweise nach 3.000 bis 5.000 Stunden). Selbst CRT-Projektionsröhren, so groß und unhandlich sie auch waren, hielten viel länger. Die kurze Lebensdauer der Lampen erfordert einen regelmäßigen Austausch gegen Aufpreis. Die heutige Nachfrage nach umweltfreundlichen Produkten (viele Projektorlampen enthalten auch Quecksilber) erfordern eine Alternative, die diese Aufgabe besser erfüllen kann.

LED zur Rettung?

Eine Alternative zu Lampen sind LEDs (Light Emitting Diodes). LEDs sind viel kleiner als eine Lampe und können nur einer Farbe (Rot, Grün oder Blau) zugewiesen werden.

Mit ihrer geringeren Größe können Projektoren sogar in einem so kleinen Gerät wie einem Smartphone viel kompakter gebaut werden. LEDs sind auch effizienter als Lampen, haben aber noch ein paar Schwächen.

• Erstens sind LEDs im Allgemeinen nicht so hell wie Lampen.
• Zweitens emittieren LEDs kein kohärentes Licht. Das bedeutet, dass die Lichtstrahlen beim Verlassen einer LED-Chip-basierten Lichtquelle zu einer leichten Streuung neigen. Obwohl sie präziser sind als eine Lampe, sind sie dennoch etwas ineffizient.

Ein Beispiel für einen Videoprojektor, der LEDs als Lichtquelle verwendet, ist der LG PF1500W.

Betreten Sie den Laser

Um die Probleme von Lampen oder LEDs zu lösen, kann eine Laserlichtquelle verwendet werden. Laser steht für Light EINErweiterung um Sstimuliert EMission von RStrahlung.

Laser werden seit ca. 1960 als Hilfsmittel in der medizinischen Chirurgie (wie LASIK), in Bildung und Wirtschaft in der Medizin eingesetzt Form von Laserpointern und Distanzvermessung, und das Militär verwendet Laser in Leitsystemen, und wie möglich Waffen. Auch Laserdisc-, DVD-, Blu-ray-, Ultra-HD-Blu-ray- oder CD-Player verwenden Laser, um Pits auf einer Disc zu lesen, die Musik- oder Videoinhalte enthält.

Der Laser trifft auf den Videoprojektor

Wenn sie als Lichtquelle für Videoprojektoren verwendet werden, bieten Laser gegenüber Lampen und LEDs mehrere Vorteile.

• Kohärenz: Laser lösen das Problem der Lichtstreuung, indem sie Licht kohärent emittieren. Da das Licht den Laser als einzelner, dichter Strahl verlässt, bleibt die "Dicke" über Distanzen erhalten, es sei denn, sie wird durch zusätzliche Linsen geändert.
• Geringerer Stromverbrauch: Da der Projektor ausreichend Licht liefern muss, um ein Bild auf dem Bildschirm anzuzeigen, verbrauchen Lampen viel Strom. Da jeder Laser jedoch nur eine Farbe erzeugen muss (ähnlich einer LED), ist er effizienter.
• Ausgabe: Laser bieten eine höhere Lichtleistung bei geringerer Wärmeentwicklung. Das ist besonders wichtig für HDR, die eine hohe Helligkeit für die volle Wirkung erfordert.
• Farbraum/Sättigung: Laser unterstützen einen breiteren Farbraum und eine präzisere Farbsättigung.
• Praktisch sofort: Die Ein-/Aus-Zeit entspricht eher dem, was Sie beim Ein- und Ausschalten eines Fernsehers erleben.
• Lebensdauer: Bei Lasern können Sie mit 20.000 Betriebsstunden oder mehr rechnen, sodass kein regelmäßiger Lampenwechsel erforderlich ist.

Der Mitsubishi LaserVue

Mitsubishi war das erste Unternehmen, das Laser in einem auf Videoprojektoren basierenden Verbraucherprodukt einsetzte. 2008 stellten sie den LaserVue Rückprojektionsfernseher vor. Der LaserVue verwendet ein DLP-basiertes Projektionssystem in Kombination mit einer Laserlichtquelle. Leider hat Mitsubishi 2012 alle Rückprojektionsfernseher (einschließlich des LaserVue) eingestellt.

Der LaserVue TV verwendete drei Laser, jeweils einen für Rot, Grün und Blau. Die drei farbigen Lichtstrahlen wurden dann von einem DLP-DMD-Chip reflektiert, der den Bildausschnitt enthielt. Die resultierenden Bilder wurden dann auf dem Bildschirm angezeigt.

LaserVue-Fernseher boten eine hervorragende Lichtleistung, Farbgenauigkeit und Kontrast. Sie waren jedoch sehr teuer (ein 65-Zoll-Gerät kostete 7.000 US-Dollar) und obwohl sie schlanker als die meisten Rückprojektionsfernseher waren, waren sie immer noch sperriger als damals erhältliche Plasma- und LCD-Fernseher.

Konfigurationsbeispiele für Videoprojektor-Laserlichtquellen

Obwohl LaserVue-Fernseher nicht mehr erhältlich sind, wurden Laser in verschiedenen Konfigurationen für die Verwendung als Lichtquelle für herkömmliche Videoprojektoren angepasst.

RGB-Laser (DLP)

Diese Konfiguration ähnelt der des Mitsubishi LaserVue TV. Es gibt 3 Laser, einen, der rotes Licht emittiert, einen grünen und einen blauen. Das rote, grüne und blaue Licht wandert durch einen Entspecker, einen schmalen "Lichtleiter" und eine Linsen-/Prisma-/DMD-Chip-Baugruppe und aus dem Projektor auf eine Leinwand.

RGB-Laser (LCD/LCOS)

Genau wie bei DLP gibt es 3 Laser, außer dass die drei RGB-Lichter stattdessen von DMD-Chips reflektiert werden Strahlen werden entweder durch drei LCD-Chips geleitet oder von 3 LCOS-Chips (RGB) reflektiert, um die Bild. Obwohl das 3-Laser-System derzeit in einigen kommerziellen Kinoprojektoren verwendet wird, wird es derzeit aus Kostengründen nicht in verbraucherbasierten DLP- oder LCD/LCOS-Projektoren verwendet. Für den Einsatz in Projektoren gibt es eine weitere, kostengünstigere Alternative: das Laser/Phosphor-System.

Laser/Phosphor (DLP)

Dieses System ist etwas komplizierter in Bezug auf die erforderliche Anzahl von Linsen und Spiegeln, die benötigt werden, um ein fertiges Bild projizieren, aber durch die Reduzierung der Anzahl der Laser von 3 auf 1 sind die Kosten für die Implementierung erheblich reduziert. Bei diesem System emittiert ein einzelner Laser blaues Licht. Das blaue Licht wird dann zweigeteilt. Ein Strahl setzt sich durch den Rest der DLP-Lichtmaschine fort, während der andere auf ein rotierendes Rad trifft, das grüne und gelbe Leuchtstoffe enthält, die wiederum zwei grüne und gelbe Lichtstrahlen erzeugen.

Diese hinzugefügten Strahlen verbinden sich mit dem unberührten blauen Lichtstrahl, und alle drei durchlaufen die Haupt-DLP-Farbe Rad, eine Linsen-/Prismenbaugruppe und reflektieren vom DMD-Chip, der die Bildinformationen zur Farbe hinzufügt mischen. Das fertige Farbbild wird vom Projektor an einen Bildschirm gesendet. Ein DLP-Projektor, der die Laser/Phosphor-Option verwendet, ist der Viewsonic LS820.

Laser/Phosphor (LCD/LCOS)

Bei LCD/LCOS-Projektoren ist die Integration eines Laser-/Phosphor-Lichtsystems ähnlich wie bei DLP-Projektoren, außer dass Anstatt eine DLP-DMD-Chip-/Farbradbaugruppe zu verwenden, wird das Licht entweder durch 3 LCD-Chips geleitet oder von 3. reflektiert LCOS-Chips. Epson verwendet jedoch eine Variante mit 2 Lasern, die beide blaues Licht emittieren.

Wenn das blaue Licht eines Lasers durch den Rest der Lichtmaschine geht, wird das blaue Licht des anderen Laser trifft auf ein gelbes Phosphorrad, das wiederum den blauen Lichtstrahl in rotes und grünes Licht aufspaltet Balken. Die neu erzeugten roten und grünen Lichtstrahlen verbinden sich dann mit dem noch intakten blauen Lichtstrahl und durchlaufen den Rest der Lichtmaschine. Ein LCD-Projektor von Epson, der einen Dual-Laser in Kombination mit einem Phosphor verwendet, ist der LS10500.

Laser/LED-Hybrid (DLP)

Eine weitere Variante, die hauptsächlich von Casio in einigen DLP-Projektoren verwendet wird, ist die Laser/LED-Hybrid-Light-Engine. In dieser Konfiguration erzeugt eine LED das benötigte rote Licht, während ein Laser blaues Licht erzeugt. Ein Teil des blauen Lichtstrahls wird dann nach Auftreffen auf ein Leuchtstofffarbrad in einen grünen Strahl aufgespalten.

Die roten, grünen und blauen Lichtstrahlen passieren dann eine Kondensorlinse und werden von einem DLP-DMD-Chip reflektiert, wodurch das Bild vervollständigt wird, das dann auf eine Leinwand projiziert wird. Ein Casio-Projektor mit einer Laser/LED Hybrid Light Engine ist der XJ-F210WN.

Die Quintessenz

Laserprojektoren bieten die beste Kombination aus benötigtem Licht, Farbpräzision und Energieeffizienz für Kino- und Heimkinoanwendungen.

Noch dominieren lampenbasierte Projektoren, aber die Verwendung von LED-, LED/Laser- oder Laserlichtquellen nimmt zu. Laser werden derzeit in einer begrenzten Anzahl von Videoprojektoren verwendet, daher werden sie die teuersten sein. Die Preise reichen von 1.500 US-Dollar bis weit über 3.000 US-Dollar, aber Sie müssen auch die Kosten für einen Bildschirm und in einigen Fällen für Objektive berücksichtigen.

Wenn die Verfügbarkeit steigt und die Leute mehr Einheiten kaufen, werden die Produktionskosten sinken, was zu günstigeren Laserprojektoren führt. Berücksichtigen Sie auch die Kosten für den Lampenaustausch vs. Laser müssen nicht ersetzt werden.

Wann Auswahl eines Videoprojektors—egal welche Art von Lichtquelle es verwendet – stellen Sie sicher, dass es zu Ihrer Betrachtungsumgebung, Ihrem Budget und Ihrem persönlichen Geschmack passt.