Videoprojektoren bringen das Kinoerlebnis mit nach Hause und bieten die Möglichkeit, Bilder anzuzeigen, die viel größer sind, als dies bei den meisten Fernsehgeräten möglich ist. Damit ein Videoprojektor seine beste Leistung erbringen kann, muss er ein Bild liefern, das sowohl hell ist als auch einen großen Farbbereich aufweist.
Um diese Aufgabe zu erfüllen, ist eine leistungsstarke eingebaute Lichtquelle erforderlich. In den letzten Jahrzehnten wurden verschiedene Lichtquellentechnologien eingesetzt, wobei Laser die neueste war, um in die Arena zu kommen.
Werfen wir einen Blick auf die Entwicklung der Lichtquellen-Technologie in Videoprojektoren und wie Laser das Spiel verändern.
Die Entwicklung von CRTs zu Lampen
Videoprojektoren und Projektionsfernseher verwendeten anfangs CRT-Technologie (sehr kleine Bildröhren). Drei Röhren (rot, grün, blau) lieferten sowohl das benötigte Licht als auch das Bilddetail.
Jede Röhre wurde unabhängig auf einen Bildschirm projiziert. Um eine vollständige Farbpalette darstellen zu können, mussten die Röhren konvergiert werden. Dies bedeutet, dass die Farbmischung tatsächlich direkt auf der Leinwand statt im Projektor stattfand.
Das Problem bei Röhren ist nicht nur das Erfordernis einer Konvergenz, um die Integrität des projizierten Bildes zu erhalten, wenn eine Röhre verblasst ist oder vorzeitig ausfällt. Alle drei Röhren mussten ausgetauscht werden, so dass alle Farben mit derselben Intensität projizierten. Die Röhrchen liefen auch sehr heiß und mussten mit speziellen "Gelen" oder "Flüssigkeiten" gekühlt werden.
Um das Ganze abzurunden, verbrauchten sowohl CRT-Projektoren als auch Projektionsfernseher viel Energie.
Funktionale CRT-basierte Projektoren sind jetzt sehr selten. Röhren wurden seitdem durch Lampen ersetzt, die mit speziellen Spiegeln oder einem Farbrad kombiniert wurden, das das Licht in Rot, Grün und Blau aufteilt, und einen separaten "Imaging-Chip", der die Bilddetails liefert.
Abhängig von der Art des verwendeten Imaging-Chips (LCD, LCOS, DLP) muss das von der Lampe, den Spiegeln oder dem Farbrad kommende Licht den Imaging-Chip passieren oder reflektieren, wodurch das auf dem Bildschirm angezeigte Bild erzeugt wird .
Das Problem mit Lampen
LCD / LCOS- und DLP-Projektoren mit "Lampe mit Chip" sind ein großer Schritt vor ihren CRT-basierten Vorgängern, insbesondere hinsichtlich der Lichtmenge, die sie abgeben können. Trotzdem verschwenden Lampen immer noch viel Energie für das gesamte Lichtspektrum, obwohl tatsächlich nur die Primärfarben Rot, Grün und Blau benötigt werden.
Lampen sind zwar nicht so schlecht wie CRTs, verbrauchen jedoch immer noch viel Strom und erzeugen Wärme, was die Verwendung eines möglicherweise lauten Gebläses erforderlich macht, um die Dinge kühl zu halten.
Wenn Sie einen Videoprojektor zum ersten Mal einschalten, beginnt die Lampe zu schwinden und wird schließlich zu schwach oder durchgebrannt (normalerweise nach 3.000 bis 5.000 Stunden). Sogar CRT-Projektionsröhren, so groß und unhandlich sie auch waren, dauerten viel länger. Die kurze Lebensdauer der Lampen erfordert einen periodischen Austausch gegen Mehrkosten. Die heutige Nachfrage nach umweltfreundlichen Produkten (viele Projektorlampen enthalten auch Quecksilber) erfordern eine Alternative, die die Arbeit besser machen kann.
LED zur Rettung?
Eine Alternative zu Lampen: LEDs (Light Emitting Diodes). LEDs sind viel kleiner als eine Lampe und können nur einer Farbe (rot, grün oder blau) zugeordnet werden.
Mit ihrer kleineren Größe können Projektoren wesentlich kompakter gemacht werden - sogar in einem Smartphone, das so klein ist. LEDs sind auch effizienter als Lampen, weisen jedoch noch einige Schwächen auf.
- Erstens sind LEDs nicht so hell wie Lampen (vergleichen Sie einen LED-Projektor mit Lampen in derselben Preisklasse).
- Zweitens emittieren LEDs kein kohärentes Licht. Dies bedeutet, dass die Lichtstrahlen, wenn sie eine LED-Chip-basierte Lichtquelle verlassen, dazu neigen, geringfügig zu streuen, was bedeutet, dass sie, obwohl sie genauer sind als eine Lampe, immer noch etwas ineffizient sind.
Ein Beispiel für einen Videoprojektor, der für seine Lichtquelle LEDs verwendet, ist der LG PF1500W.
Geben Sie den Laser ein
Um die Probleme von Lampen oder LEDs zu lösen, kann eine Laserlichtquelle verwendet werden.
Laser steht für LLicht EINVervielfachung durch Szeitlich festgelegt EMission von Radiation.
Laser werden seit etwa 1960 als Werkzeuge in der medizinischen Chirurgie (z. B. LASIK), in der Bildung und in der Wirtschaft in Form von Laserzeigern und Distanzvermessungen eingesetzt, und das Militär verwendet Laser in Leitsystemen und als mögliche Waffen. 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 den Videoprojektor
Bei Verwendung als Videoprojektorlichtquelle bieten Laser gegenüber Lampen und LEDs mehrere Vorteile.
- Laser lösen das Problem der Lichtstreuung, indem sie Licht kohärent emittieren. Wenn das Licht den Laser als einen einzelnen, engen Strahl verlässt, bleibt seine "Dicke" über die Distanz erhalten, sofern es nicht durch das Durchschieben zusätzlicher Linsen verändert wird.
- Geringerer Stromverbrauch. Da für den Projektor ausreichend Licht bereitgestellt werden muss, um ein Bild auf einem Bildschirm anzuzeigen, verbraucht eine Lampe viel Energie. Da jedoch jeder Laser nur eine Farbe erzeugen muss (ähnlich einer LED), ist er effizienter.
- Erhöhte Lichtausbeute bei geringerer Wärmeentwicklung - besonders wichtig für HDR, das für eine volle Wirkung eine hohe Helligkeit erfordert.
- Bietet Unterstützung für einen breiteren Farbraum und eine genauere Farbsättigung.
- Praktisch sofortige Ein / Aus-Zeit - eher wie beim Ein- und Ausschalten eines Fernsehgeräts.
- Längere Lebensdauer der Quelle - 20.000 Betriebsstunden oder mehr sind leicht erreichbar, so dass kein periodischer Lampenwechsel erforderlich ist.
Der Mitsubishi LaserVue
Mitsubishi war der erste, der Laser in einem auf Videoprojektoren basierenden Produkt verwendete. Im Jahr 2008 wurde der LaserVue-Rückprojektionsfernseher vorgestellt. Der LaserVue verwendete ein DLP-basiertes Projektionssystem in Kombination mit einer Laserlichtquelle. Leider stellte Mitsubishi Ende 2012 alle Rückprojektionsfernseher (einschließlich LaserVue) ein.
Der LaserVue-Fernseher 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 bieten eine hervorragende Lichtleistung, Farbgenauigkeit und Kontrast. Sie waren jedoch sehr teuer (ein 65-Zoll-Gerät hatte einen Preis von 7.000 US-Dollar) und war zwar schlanker als die meisten Rückprojektionsfernseher, war aber immer noch sperriger als Plasma- und LCD-Fernsehgeräte, die zu dieser Zeit verfügbar waren.
Konfigurationsbeispiele für Laserlichtquellen für Videoprojektoren
HINWEIS: Die obigen Abbildungen und die folgenden Beschreibungen sind generell - je nach Hersteller oder Anwendung können geringfügige Abweichungen auftreten.
Obwohl LaserVue-Fernseher nicht mehr erhältlich sind, wurden Laser für die Verwendung als Lichtquelle für herkömmliche Videoprojektoren in verschiedenen Konfigurationen angepasst.
RGB-Laser (DLP) -Diese Konfiguration ähnelt der im Mitsubishi LaserVue TV verwendeten. Es gibt 3 Laser, einen, der rotes Licht ausstrahlt, einen grünen und einen blauen. Das rote, grüne und blaue Licht gelangt durch einen De-Speckler, einen schmalen "Lichtleiter" und eine Linse / Prisma / DMD-Chip-Anordnung und aus dem Projektor heraus auf einen Bildschirm.
RGB-Laser (LCD / LCOS) -Genau wie beim DLP gibt es drei Laser, außer dass statt der Reflexion von DMD-Chips die drei RGB-Lichtstrahlen entweder durch drei LCD-Chips geleitet werden oder von drei LCOS-Chips reflektiert werden (jeder Chip ist Rot, Grün und Blau zugewiesen) produziere das Bild.
Obwohl das 3-Lasersystem derzeit in einigen kommerziellen Kinoprojektoren verwendet wird, wird es aufgrund seiner Kosten derzeit nicht für verbraucherbasierte DLP- oder LCD / LCOS-Projektoren verwendet. Es gibt jedoch eine andere, kostengünstigere Alternative, die für Projektoren immer beliebter wird - das Laser / Phosphorsystem.
Laser / Phosphor (DLP) -Dieses System ist hinsichtlich der erforderlichen Anzahl von Linsen und Spiegeln, die zum Projizieren eines vollständigen Bildes erforderlich sind, etwas komplizierter. Durch die Reduzierung der Anzahl der Laser von 3 auf 1 werden die Implementierungskosten jedoch erheblich reduziert.
Bei diesem System sendet ein einzelner Laser blaues Licht aus. Das blaue Licht wird dann in zwei Hälften geteilt. Ein Strahl läuft durch den Rest der DLP-Light-Engine, während der andere auf ein rotierendes Rad trifft, das grüne und gelbe Leuchtstoffe enthält, die wiederum zwei grüne und gelbe Lichtstrahlen erzeugen. Diese zusätzlichen Lichtstrahlen verbinden den unberührten blauen Lichtstrahl, und alle drei durchlaufen das Haupt-DLP-Farbrad, eine Linsen- / Prismenanordnung, und werden vom DMD-Chip reflektiert, wodurch die Bildinformationen der Farbmischung hinzugefügt werden. Das vollständige 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 das Einsetzen eines Laser / Phosphor-Lichtsystems ähnlich wie bei DLP-Projektoren, mit der Ausnahme, dass anstelle eines DLP-DMD-Chips / Farbrads das Licht entweder durch 3 LCD-Chips geleitet oder von 3 LCOS reflektiert wird Chips (je einer für Rot, Grün und Blau).
Epson verwendet jedoch eine Variante, die zwei Laser verwendet, von denen beide blaues Licht emittieren. Während das blaue Licht eines Lasers den Rest der Light Engine durchläuft, trifft das blaue Licht des anderen Lasers auf ein gelbes Leuchtstoffrad, das wiederum den blauen Lichtstrahl in rote und grüne Lichtstrahlen aufteilt. Die neu erzeugten roten und grünen Lichtstrahlen verbinden sich dann mit dem noch intakten blauen Strahl und durchlaufen den Rest der Lichtmaschine.
Ein Epson LCD-Projektor, der einen Dual-Laser in Kombination mit einem Leuchtstoff verwendet, ist der LS10500.
Laser / LED-Hybrid (DLP) -Eine weitere Variante, die Casio in einigen ihrer DLP-Projektoren hauptsächlich verwendet, ist die Laser / LED-Hybrid-Lichtmaschine.
In dieser Konfiguration erzeugt eine LED das benötigte rote Licht, während ein Laser zur Erzeugung von blauem Licht verwendet wird. Ein Teil des blauen Lichtstrahls wird dann nach dem Auftreffen auf ein Phosphorfarbrad in einen grünen Strahl aufgeteilt.
Die roten, grünen und blauen Lichtstrahlen durchlaufen dann eine Kondensorlinse und werden von einem DLP-DMD-Chip reflektiert, wodurch die Bilderzeugung abgeschlossen wird, die dann auf einen Bildschirm projiziert wird.
Ein Casio-Projektor mit Laser / LED-Hybrid-Light-Engine ist der XJ-F210WN.
Die Quintessenz - zum Laser oder nicht zum Laser
Laserprojektoren bieten die beste Kombination aus benötigtem Licht, Farbgenauigkeit und Energieeffizienz für Kino und Heimkino.
Lampenbasierte Projektoren dominieren nach wie vor, aber die Verwendung von LED-, LED / Laser- oder Laserlichtquellen nimmt zu. Laser werden derzeit in einer begrenzten Anzahl von Videoprojektoren verwendet, daher sind sie die teuersten (die Preise reichen von 1.500 bis weit über 3.000 Dollar - auch die Kosten eines Bildschirms und in einigen Fällen für Objektive).
Da jedoch die Verfügbarkeit steigt und die Verbraucher mehr Einheiten kaufen, sinken die Produktionskosten, was zu kostengünstigeren Laserprojektoren führt. Berücksichtigen Sie auch die Kosten für den Lampenwechsel, ohne dass Sie einen Laser ersetzen müssen.
Wenn Sie einen Videoprojektor auswählen, muss er unabhängig von der verwendeten Lichtquelle auf Ihre Raumumgebung, Ihr Budget und die Bilder abgestimmt sein.
Ein letzter Punkt - Genau wie bei "LED-TV" erzeugen die Laser in einem Projektor nicht die tatsächlichen Details im Bild, sondern stellen die Lichtquelle dar, mit der Projektoren Vollfarbbilder auf einem Bildschirm anzeigen können. Es ist jedoch einfacher, den Begriff "Laserprojektor" anstelle von "DLP oder LCD-Videoprojektor mit Laserlichtquelle" zu verwenden.
