激光視頻投影儀 - 您需要了解的內容

使用激光照亮您的家庭影院觀看體驗

視頻投影機將電影體驗帶回家,能夠顯示比大多數電視機可以提供的圖像更大的圖像。 但是,為了使視頻投影儀發揮最佳性能,必須提供亮度較高的圖像並顯示廣泛的色彩範圍。

為了完成這項任務,需要一個強大的內置光源。 在過去的幾十年中,不同的光源技術已經被採用,其中最近進入激光領域的是激光。

讓我們來看看視頻投影機中使用的光源技術的演變以及激光器如何改變遊戲。

從CRT到燈的演變

視頻投影儀 - CRT(頂部)vs燈(底部)。 由Sim2和Benq提供的圖像

一開始,視頻投影機和投影電視採用了CRT技術(想想非常小的電視顯像管)。 三個管(紅色,綠色,藍色)提供了所需的光照和圖像細節。

每個管獨立投射到屏幕上。 為了顯示全範圍的顏色,管必須會聚。 這意味著混色實際發生在屏幕上而不是投影機內部。

管子的問題不僅僅是為了保持投影圖像的完整性,如果一個管子過早或過早失效,需要進行會聚,所有三個管子都必須更換,以便它們都以相同強度投射顏色。 管子也很熱,需要用特殊的“凝膠”或“液體”來冷卻。

最重要的是,CRT投影機和投影電視都消耗了大量電能。

基於功能CRT的投影儀現在非常少見。 隨後燈管已經取代了燈管,再加上將光分成紅色,綠色和藍色的特殊反光鏡或色輪,以及提供圖像細節的獨立“成像芯片”。

根據所使用的成像芯片類型( LCD,LCOSDLP ),來自燈泡,反射鏡或色輪的光必須通過或反射離開成像芯片,從而產生您在屏幕上看到的圖像。

燈具的問題

LCD / LCOS和DLP“燈芯片”投影儀是他們的CRT前輩們的一大飛躍,特別是在他們可以投射的光線量上。 然而,即使實際上只需要紅色,綠色和藍色的原色,燈仍然會浪費大量的能量輸出整個光譜。

雖然沒有CRT那麼糟糕,但燈泡仍然消耗大量能量並產生熱量,因此需要使用潛在噪音的風扇來保持冷靜。

另外,從第一次打開視頻投影機開始,燈泡開始褪色並最終變得太暗或消失(通常在3000至5000小時後)。 甚至CRT顯像管的尺寸也很大,而且尺寸也很大,持續時間更長。 燈的壽命很短,需要定期更換,但需要增加成本。 當今對環保產品的需求(許多投影燈也含有水星),因此需要一種可以更好地完成這項工作的替代方案。

LED救援?

視頻投影機LED光源通用示例。 圖片由NEC提供

燈的一種替代品:LED(發光二極管)。 LED比一盞燈小得多,可以指定發出一種顏色(紅色,綠色或藍色)。

由於尺寸較小,投影機可以做得更加緊湊 - 甚至可以放在像智能手機一樣小的東西內。 LED燈也比燈更高效,但它們仍然有一些缺點。

採用LED作為光源的視頻投影機的一個例子是LG PF1500W。

進入激光

三菱LaserVue DLP背投電視示例。 圖片由三菱提供

為了解決燈或LED的問題,可以使用激光光源。

激光代表著R帝國時代的光輝使命。

自1960年以來,激光器一直被用作醫療手術(如LASIK)的工具,教育和商業中的激光指示器和距離測量,軍隊在指導系統中使用激光以及可能的武器。 另外,Laserdisc,DVD,Blu-ray,Ultra HD Blu-ray或CD播放機使用激光在包含音樂或視頻內容的光盤上讀取凹坑。

激光會見視頻投影機

當用作視頻投影機光源時,激光器比燈和LED具有多個優點。

三菱LaserVue

三菱是第一個在基於消費類視頻投影儀的產品中使用激光器的公司。 2008年,他們推出了LaserVue背投電視。 LaserVue使用基於DLP的投影系統與激光光源相結合。 不幸的是,三菱在2012年底停止了所有的背投電視(包括LaserVue)。

LaserVue TV採用了三個激光器,分別用於紅色,綠色和藍色。 三條彩色光束然後從包含圖像細節的DLP DMD芯片反射回來。 然後將得到的圖像顯示在屏幕上。

LaserVue電視提供了出色的光輸出能力,色彩準確性和對比度。 然而,它們非常昂貴(65英寸的套裝價格為7000美元),儘管比大多數背投電視更薄,但仍然比當時可用的等離子和液晶電視更笨重。

視頻投影儀激光光源配置示例

DLP激光視頻投影機光引擎 - RGB(左),激光/熒光粉(右) - 通用示例。 圖片由NEC提供

注:以上圖像和以下描述是通用的 - 根據製造商或應用可能會有輕微的變化。

儘管LaserVue TV已不再可用,但激光器已被改編為在幾種配置中用作傳統視頻投影儀的光源。

RGB激光(DLP) -此配置與Mitsubishi LaserVue TV中使用的配置類似。 有3個激光器,一個發射紅光,一個綠光和一個藍光。 紅色,綠色和藍色光通過消光器,狹窄的“光管”和透鏡/棱鏡/ DMD芯片組件,然後通過投影儀投射到屏幕上。

RGB激光器(LCD / LCOS) -與DLP一樣,除了反射DMD芯片外,還有3個激光器,三個RGB光束或者通過三個LCD芯片或者反射三個LCOS芯片(每個芯片分配給紅色,綠色和藍色)來產生圖像。

雖然3激光系統目前用於某些商業電影放映機,但由於其成本的原因,目前在基於消費者的DLP或LCD / LCOS投影機中並未使用,但還有另一種成本較低的替代品正在成為投影機的普及應用 - 激光/熒光體系統。

激光/熒光粉(DLP) -根據投影完整圖像所需的鏡頭和鏡子數量,該系統稍微複雜一些,但通過將激光器數量從3減少到1,實施成本大大降低。

在這個系統中,單個激光發出藍光。 然後藍燈分成兩部分。 一個光束繼續穿過DLP光引擎的其餘部分,另一個光束撞擊包含綠色和黃色熒光粉的旋轉輪,從而形成兩條綠色和黃色光束。 這些增加的光束,加入未觸及的藍色光束,三者都通過主DLP色輪(一個透鏡/棱鏡組件),並從DMD芯片反射出來,從而將圖像信息添加到色彩混合中。 完整的彩色圖像從投影機發送到屏幕。

一台採用Laser / Phosphor選件的DLP投影機是Viewsonic LS820。

激光/熒光粉(LCD / LCOS) -對於LCD / LCOS投影機,採用激光/熒光燈系統與DLP投影機類似,不同之處在於不使用DLP DMD芯片/色輪組件,而是通過3個LCD芯片或由3個LCOS芯片反射(紅色,綠色和藍色各一個)。

但是,愛普生採用了一種採用2個激光器的變體,兩個激光器都發出藍光。 當來自一台激光器的藍光通過光引擎的其餘部分時,來自另一台激光器的藍光將射入黃色磷光體輪,然後將藍光光束分成紅光和綠光束。 新創建的紅色和綠色光束然後與仍然完整的藍色光束合併並穿過光引擎的其餘部分。

一台使用雙激光器與熒光粉組合的愛普生LCD投影機是LS10500。

激光/ LED混合(DLP) -卡西歐主要在其一些DLP投影機中使用的另一種變體是激光/ LED混合光引擎。

在這種配置下,LED產生所需的紅光,而使用激光產生藍光。 然後,一部分藍光束在撞擊磷光體色輪後分裂成綠色光束。

紅色,綠色和藍色光束然後通過聚光透鏡並反射離開DLP DMD芯片,完成圖像創建,然後投影到屏幕上。

一台帶激光/ LED混合光引擎的卡西歐投影機是XJ-F210WN。

底線 - 激光或不激光

明基藍色核心LU9715激光視頻投影機。 圖片由BenQ提供

激光投影機為電影院和家庭影院的使用提供所需光線,色彩精確性和能源效率的最佳組合。

以燈泡為基礎的投影儀仍占主導地位,但LED,LED /激光或激光光源的使用正在增加。 激光器目前僅用於數量有限的視頻投影儀,因此它們將是最昂貴的(價格從1,500美元到超過3000美元)也考慮了屏幕的成本,以及在某些情況下的鏡頭成本。

然而,隨著可用性的增加以及消費者購買更多的設備,生產成本將下降,從而導致價格更低的激光投影儀 - 同時考慮更換燈泡的成本,而不必更換激光器。

選擇視頻投影機時,無論使用何種類型的光源,都需要適合您的房間觀看環境,預算和圖像需要讓您滿意。

在決定燈,LED,激光或LED /激光混合器是否是您的最佳選擇之前,請先查看每種類型的演示。

有關視頻投影機光輸出以及如何設置視頻投影機的更多信息,請參閱我們的配套文章: Nits,Lumens和亮度 - 電視機與視頻投影機以及如何設置視頻投影機

最後一點 - 就像“LED電視”一樣 ,投影機中的激光器不會產生圖像中的實際細節,但會提供光源,使投影機能夠在屏幕上顯示全色彩圖像。 但是,使用術語“激光投影儀”而不是“DLP或具有激光光源的LCD視頻投影儀”更容易。