Co potřebujete vědět o laserových videoprojektorech

Videoprojektory přinášejí zážitek z natáčení filmu domů se schopností zobrazit obrázky, které jsou mnohem větší, než jaké dokáže poskytnout většina televizorů. Aby však videoprojektor fungoval v optimální kvalitě, musí poskytovat obraz, který je jasný a zobrazuje široký barevný rozsah. K tomu je zapotřebí výkonný vestavěný světelný zdroj. Během posledních několika desetiletí byly použity různé technologie světelných zdrojů, přičemž laser vstoupil do arény jako poslední. Pojďme se podívat na vývoj technologie světelných zdrojů používaných v laserových videoprojektorech a na to, jak lasery mění hru.

Vývoj od CRT k lampám

Na začátku videoprojektory a projekční televize používaly technologii CRT, kterou si můžete představit jako velmi malé televizní obrazovky. Tři trubice (červená, zelená, modrá) dodávaly potřebné světlo i detaily obrazu. Každá trubice se promítala na obrazovku samostatně. Aby bylo možné zobrazit celou škálu barev, bylo nutné trubice sbíhat. To znamenalo, že míchání barev ve skutečnosti probíhalo přímo na promítací ploše a ne uvnitř projektoru. Problém s trubicemi byla nejen potřeba konvergence k zachování integrity promítaného obrazu, pokud jedna trubice vybledne nebo selže, ale také to, že všechny tři trubice musely být vyměněny, aby všechny promítly barvu se stejnou intenzitou. Trubice také běžely velmi horké a bylo nutné je ochladit speciálním gelem nebo kapalinou. Aby toho nebylo málo, projektory CRT i projekční televizory spotřebovaly hodně energie. Funkční projektory založené na CRT jsou nyní velmi vzácné. Trubky byly od té doby nahrazeny lampami v kombinaci se speciálními zrcátky nebo barevnými kolečky, která oddělují světlo na červenou, zelenou a modrou, a samostatným „zobrazovacím čipem“, který poskytuje detaily obrazu. V závislosti na typu použitého zobrazovacího čipu (LCD, LCOS nebo DLP) musí světlo vycházející z lampy, zrcadel nebo barevného kola procházet nebo odrážet obrazový čip, což vytváří obraz, který vidíte na obrazovka.

Problém se žárovkami

Projektory „lampa s čipem“ LCD, LCOS a DLP jsou velkým skokem od svých předchůdců založených na CRT, zejména pokud jde o množství světla, které mohou vyzařovat. Lampy však stále ztrácejí spoustu energie vydávající celé světelné spektrum, i když ve skutečnosti jsou zapotřebí pouze primární barvy červená, zelená a modrá. I když to není tak špatné jako CRT, lampy stále spotřebovávají hodně energie a generují teplo, což vyžaduje chlazení potenciálně hlučným ventilátorem. Také při prvním zapnutí videoprojektoru lampa začne mizet a nakonec vyhoří nebo bude příliš slabá (obvykle po 3 000 až 5 000 hodinách). Dokonce i projekční trubice CRT, stejně velké a těžkopádné, vydržely mnohem déle. Krátká životnost žárovek vyžaduje pravidelnou výměnu za dodatečné náklady. Dnešní poptávka po ekologických produktech (mnoho projektorových lamp obsahuje také Merkur) vyžaduje alternativu, která tuto práci zvládne lépe.

LED k záchraně?

Jednou z alternativ k lampám jsou LED (Light Emitting Diodes). LED diody jsou mnohem menší než lampa a lze jim přiřadit pouze jednu barvu (červenou, zelenou nebo modrou). Díky jejich menší velikosti mohou být projektory mnohem kompaktnější, a to i uvnitř něčeho tak malého, jako je smartphone. LED diody jsou také účinnější než lampy, ale stále mají několik slabin.

• Za prvé, LED diody obecně nejsou tak jasné jako lampy.
• Za druhé, LED diody nevyzařují světlo souvisle. To znamená, že když světelné paprsky opouštějí světelný zdroj založený na čipu LED, mají tendenci se mírně rozptylovat. I když jsou přesnější než lampa, jsou stále mírně neúčinné.

Jedním z příkladů videoprojektoru, který pro svůj světelný zdroj využívá LED, je LG PF1500W.

Vstupte do laseru

K řešení problémů s lampami nebo LED diodami lze použít laserový zdroj světla. Laser znamená Ldobře Aznásobení Snačasovaný Eposlání Radiace. Lasery se používají přibližně od roku 1960 jako nástroje v lékařské chirurgii (například LASIK), ve vzdělávání a v podnikání ve formě laserových ukazatelů a dálkoměru a armáda používá lasery v naváděcích systémech a jako možné zbraně. Přehrávač Laserdisc, DVD, Blu-ray, Ultra HD Blu-ray nebo CD také používá lasery ke čtení jam na disku, který obsahuje hudební nebo video obsah.

Laser splňuje videoprojektor

Když jsou lasery použity jako světelný zdroj videoprojektoru, poskytují oproti lampám a LED diodám několik výhod.

• Soudržnost: Lasery řeší problém rozptylu světla koherentním vyzařováním světla. Když světlo opouští laser jako jediný těsný paprsek, „tloušťka“ se zachovává na velké vzdálenosti, pokud se nezmění průchodem dalšími čočkami.
• Nižší spotřeba energie: Vzhledem k potřebě poskytnout projektoru dostatek světla pro zobrazení obrazu na obrazovce, lampy spotřebovávají hodně energie. Jelikož však každý laser potřebuje pouze jednu barvu (podobnou LED), je efektivnější.
• Výstup: Lasery nabízejí zvýšený světelný výkon a menší tvorbu tepla. To je zvláště důležité pro HDR, které vyžaduje vysoký jas pro plný efekt.
• Gamut / sytost: Lasery poskytují podporu pro širší barevné škály a přesnější sytost barev.
• Prakticky okamžité: Čas zapnutí / vypnutí se spíše podobá tomu, co zažíváte při zapnutí a vypnutí televizoru.
• Životnost: U laserů můžete očekávat 20 000 hodin používání nebo více, což eliminuje potřebu pravidelné výměny lampy.

Stejně jako u „LED TV“, laser (y) v projektoru neprodukují skutečné detaily obrazu, ale poskytují světelný zdroj, který umožňuje projektorům zobrazovat na obrazovce obraz v plném barevném rozsahu. Je však snazší použít termín „laserový projektor“ než „DLP nebo LCD videoprojektor se zdrojem laserového světla“.

Mitsubishi LaserVue

Mitsubishi bylo první, kdo použil lasery ve spotřebitelském videoprojektoru. V roce 2008 představili televizi se zadní projekcí LaserVue. LaserVue používal projekční systém založený na DLP v kombinaci se zdrojem laserového světla. Společnost Mitsubishi bohužel v roce 2012 přerušila provoz všech svých televizorů se zadní projekcí (včetně LaserVue). Televize LaserVue používala tři lasery, jeden pro červený, zelený a modrý. Tři barevné světelné paprsky se poté odrazily od čipu DLP DMD, který obsahoval detail obrazu. Výsledné obrázky se poté zobrazily na obrazovce. Televizory LaserVue poskytovaly vynikající možnosti světelného výstupu, přesnost barev a kontrast. Byly však velmi drahé (65palcová sada měla cenu 7 000 $), a přestože byly štíhlejší než většina televizorů se zadní projekcí, byly stále objemnější než v té době dostupné plazmové a LCD televizory.

Příklady konfigurace laserového zdroje videoprojektoru

Výše uvedené obrázky a následující popisy jsou obecné; v závislosti na výrobci nebo aplikaci se mohou mírně lišit. Přestože televizory LaserVue již nejsou k dispozici, lasery byly upraveny pro použití jako zdroj světla pro tradiční videoprojektory v několika konfiguracích.

RGB laser (DLP)

Tato konfigurace je podobná konfiguraci použité v televizoru Mitsubishi LaserVue. K dispozici jsou 3 lasery, jeden vyzařuje červené světlo, jeden zelený a jeden modrý. Červené, zelené a modré světlo se šíří přes odstraňovač skvrn, úzkou „světelnou trubici“ a sestavu čočky / hranolu / DMD čipu a ven z projektoru na plátno.

RGB laser (LCD / LCOS)

Stejně jako u DLP existují 3 lasery, až na to, že místo odrazu od čipů DMD jsou tři světelné paprsky RGB buď vedeny třemi čipy LCD, nebo odráženy od 3 čipů LCOS (RGB), aby se vytvořil obraz. Přestože se 3 laserový systém v současné době používá v některých komerčních kinoprojektorech, v současnosti se kvůli nákladům nepoužívá ve spotřebitelských DLP nebo LCD / LCOS projektorech. Pro použití v projektorech je populární další alternativa s nižšími náklady: systém Laser / Phosphor.

Laser / fosfor (DLP)

Tento systém je trochu komplikovanější, pokud jde o požadovaný počet čoček a zrcadel potřebných k promítnutí hotového obrazu, ale snížením počtu laserů ze 3 na 1 se výrazně sníží náklady na implementaci. V tomto systému jediný laser vyzařuje modré světlo. Modré světlo se poté rozdělí na dvě části. Jeden paprsek pokračuje zbytkem světelného motoru DLP, zatímco druhý zasáhne rotující kolo, které obsahuje zelené a žluté fosfory, které zase vytvářejí dva zelené a žluté světelné paprsky. Tyto přidané paprsky se připojují k nedotčenému paprsku modrého světla a všechny tři procházejí hlavním barevným kolečkem DLP, sestavou čočka / hranol a odrážejí se od čipu DMD, který přidává informace o obrazu do barevné kombinace. Vyplněný barevný obraz je odeslán z projektoru na plátno. Jeden DLP projektor, který využívá možnost Laser / Phosphor, je Viewsonic LS820.

Laser / fosfor (LCD / LCOS)

U projektorů LCD / LCOS je zabudování laserového / fosforového světelného systému podobné jako u DLP projektorů, až na to, že místo použití sestavy čipu DLP DMD / Color Wheel světlo prochází buď 3 čipy LCD nebo se odráží od 3 LCOS bramborové hranolky. Společnost Epson však používá variantu, která využívá 2 lasery, které oba vyzařují modré světlo. Když modré světlo z jednoho laseru prochází zbytkem světelného motoru, modré světlo z druhého laseru zasáhne žluté fosforové kolo, které následně rozdělí paprsek modrého světla na paprsky červené a zelené. Nově vytvořené červené a zelené světelné paprsky se pak spojí se stále neporušeným modrým paprskem a projdou zbytkem světelného motoru. Jeden LCD projektor Epson, který používá duální laser v kombinaci s fosforem, je LS10500.

Laser / LED hybridní (DLP)

Další variantou používanou primárně společností Casio v některých projektorech DLP je hybridní světelný modul Laser / LED. V této konfiguraci LED produkuje potřebné červené světlo, zatímco laser se používá k produkci modrého světla. Část modrého světelného paprsku se poté rozbije na zelený paprsek po dopadu na barevné kolo s fosforem. Červené, zelené a modré světelné paprsky poté procházejí kondenzátorovou čočkou a odrážejí se od čipu DLP DMD, čímž se dokončí obraz, který se poté promítne na plátno. Jeden projektor Casio s laserovým / LED hybridním světelným modulem je XJ-F210WN.

Sečteno a podtrženo

Laserové projektory poskytují nejlepší kombinaci potřebného světla, přesnosti barev a energetické účinnosti pro použití v kině i domácím kině. Projektory založené na lampách stále dominují, ale používání LED, LED / laserů nebo laserových světelných zdrojů roste. Lasery se v současné době používají v omezeném počtu videoprojektorů, takže budou nejdražší. Ceny se pohybují od 1 500 USD do více než 3 000 USD, ale musíte také vzít v úvahu cenu obrazovky a v některých případech i objektivů. Jak se zvyšuje dostupnost a lidé kupují více jednotek, výrobní náklady klesnou, což povede k levnějším laserovým projektorům. Vezměte v úvahu také náklady na výměnu žárovek oproti nutnosti výměny laserů. Při výběru videoprojektoru – bez ohledu na to, jaký typ světelného zdroje používá – se ujistěte, že odpovídá vašemu prostředí, rozpočtu a osobnímu vkusu.