โปรเจคเตอร์เลเซอร์ - วิธีการทำงาน

โปรเจคเตอร์วิดีโอนำประสบการณ์ในการชมภาพยนตร์ที่บ้านพร้อมความสามารถในการแสดงภาพที่มีขนาดใหญ่กว่าทีวีส่วนใหญ่ที่สามารถให้บริการได้ อย่างไรก็ตามเพื่อให้โปรเจ็กเตอร์วิดีโอทำงานได้ดีที่สุดต้องมีภาพที่สว่างและแสดงช่วงสีที่หลากหลาย

เพื่อให้บรรลุภารกิจนี้จำเป็นต้องมีแหล่งกำเนิดแสงที่มีอยู่ภายในที่มีประสิทธิภาพ ในช่วงหลายสิบปีที่ผ่านมาเทคโนโลยีแหล่งกำเนิดแสงที่แตกต่างกันได้รับการใช้งานโดย Laser เป็นตัวล่าสุดในการเข้าสู่เวที

ลองมาดูวิวัฒนาการของเทคโนโลยีแหล่งกำเนิดแสงที่ใช้ในโปรเจ็กเตอร์วิดีโอและวิธีการที่ Lasers กำลังเปลี่ยนเกม

วิวัฒนาการจาก CRT กับโคมไฟ

ในตอนแรกโปรเจคเตอร์และทีวีโปรเจคเตอร์ใช้เทคโนโลยี CRT (คิดว่าหลอดภาพโทรทัศน์ขนาดเล็กมาก) หลอดสามดวง (สีแดง, สีเขียว, สีฟ้า) ให้ทั้งแสงที่จำเป็นและรายละเอียดของภาพ

แต่ละหลอดจะฉายบนหน้าจอได้อย่างอิสระ เพื่อให้สามารถแสดงสีสันได้เต็มรูปแบบหลอดต้องมาบรรจบกัน นั่นหมายความว่าการผสมสีจริงเกิดขึ้นทางด้านขวาบนหน้าจอและไม่ใช่ภายในโปรเจ็กเตอร์

ปัญหาเกี่ยวกับหลอดไฟไม่ได้เป็นเพียงความจำเป็นในการบรรจบกันเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของภาพที่ฉายไว้หากหลอดหนึ่งหลุดหรือชำรุดก่อนกำหนดต้องเปลี่ยนหลอดทั้งสามเพื่อให้ทุกสีที่ฉายมีความเข้มเท่ากัน หลอดยังร้อนมากและจำเป็นต้องระบายความร้อนด้วย "เจล" หรือ "ของเหลว" เป็นพิเศษ

ด้านบนจอแสดงผล CRT และทีวีโปรเจคเตอร์ใช้พลังงานเป็นจำนวนมาก

โปรเจคเตอร์ที่ใช้โปรเจคเตอร์ CRT ใช้งานอยู่ในปัจจุบันหายากมาก หลอดถูกแทนที่ด้วยโคมไฟรวมกับกระจกพิเศษหรือล้อสีที่แยกแสงเป็นสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงินและ "ชิปภาพ" ที่แยกต่างหากซึ่งจะให้รายละเอียดของภาพ

ขึ้นอยู่กับประเภทของชิปภาพที่ใช้ (LCD, LCOS, DLP) แสงที่มาจากหลอดไฟกระจกหรือล้อเลื่อนสีต้องผ่านหรือสะท้อนออกมาจากชิปภาพซึ่งเป็นภาพที่คุณเห็นบนหน้าจอ .

ปัญหาเกี่ยวกับโคมไฟ

โปรเจคเตอร์ LCD / LCOS และ DLP "lamp-with-chip" เป็นก้าวกระโดดครั้งใหญ่จากรุ่นก่อนหน้าของ CRT โดยเฉพาะในปริมาณแสงที่พวกเขาสามารถนำมาออกได้ อย่างไรก็ตามหลอดยังใช้พลังงานน้อยมากในการปล่อยสเปกตรัมแสงทั้งหมดแม้ว่าจะจำเป็นต้องใช้สีหลักของสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงินเท่านั้น

แม้ว่าจะไม่เลวร้ายอย่าง CRTs แต่หลอดยังคงใช้พลังงานเป็นจำนวนมากและสร้างความร้อนซึ่งจำเป็นต้องใช้พัดลมที่มีเสียงดังซึ่งอาจทำให้เย็นได้

นอกจากนี้ตั้งแต่ครั้งแรกที่คุณเปิดโปรเจ็กเตอร์วิดีโอหลอดไฟจะเริ่มจางหายไปและในที่สุดจะสลัวเกินไปหรือเผาผลาญ (โดยปกติหลังจาก 3,000 ถึง 5,000 ชั่วโมง) แม้แต่หลอดภาพ CRT ที่ใหญ่และยุ่งยากก็เป็นเวลานานมาก อายุการใช้งานสั้นของหลอดไฟจำเป็นต้องเปลี่ยนเป็นระยะ ๆ โดยมีต้นทุนเพิ่ม ความต้องการของวันนี้สำหรับผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม (โคมไฟโปรเจคเตอร์จำนวนมากยังมีปรอท) จำเป็นต้องมีทางเลือกที่สามารถทำงานได้ดีขึ้น

LED เพื่อช่วยเหลือ?

ทางเลือกหนึ่งสำหรับหลอดไฟ: ไฟ LED (Light Emitting Diodes) ไฟ LED มีขนาดเล็กกว่าหลอดไฟมากและสามารถกำหนดให้เปล่งแสงเพียงสีเดียว (สีแดงสีเขียวหรือสีน้ำเงิน)

ด้วยขนาดที่เล็กลงโปรเจ็กเตอร์สามารถทำให้มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้นแม้กระทั่งภายในบางสิ่งที่มีขนาดเล็กเหมือนสมาร์ทโฟน LED ยังมีประสิทธิภาพมากกว่าหลอดไฟ แต่ก็ยังมีจุดอ่อนอยู่

• ประการแรกไฟ LED ไม่สว่างเท่ากับหลอดไฟ (เปรียบเทียบหลอดโปรเจคเตอร์ LED กับหลอดไฟในช่วงราคาเดียวกัน)
• ประการที่สองไฟ LED ไม่สามารถปล่อยแสงได้อย่างกลมกลืน ซึ่งหมายความว่าในขณะที่แสงจากลำแสงปล่อยชิปที่ใช้แหล่งกำเนิดแสงพวกเขามีแนวโน้มที่จะกระจายไปเล็กน้อยซึ่งหมายความว่าแม้จะมีความแม่นยำมากกว่าหลอดไฟพวกเขายังไม่ได้ผล

ตัวอย่างหนึ่งของโปรเจ็กเตอร์วิดีโอที่ใช้ไฟ LED สำหรับแหล่งกำเนิดแสงคือ LG PF1500W

ใส่เลเซอร์

ในการแก้ปัญหาของหลอดไฟหรือหลอดไฟ LED สามารถใช้แหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ได้

เลเซอร์หมายถึง Light ขยายโดย Stimulated Eภารกิจของ Radiation

เลเซอร์มีการใช้ตั้งแต่ประมาณปีพศ. 2503 เป็นเครื่องมือในการผ่าตัดทางการแพทย์ (เช่น LASIK) การศึกษาและธุรกิจในรูปแบบของตัวชี้เลเซอร์และการสำรวจทางไกลและทหารใช้เลเซอร์ในระบบนำทางและเป็นอาวุธที่เป็นไปได้ นอกจากนี้เลเซอร์ดิสก์ดีวีดี Blu-ray เครื่องเล่น Blu-ray หรือ Blu-ray ระดับสูงใช้เลเซอร์เพื่ออ่านหลุมบนแผ่นดิสก์ที่มีเนื้อหาเพลงหรือวิดีโอ

เลเซอร์ตรงกับวิดีโอโปรเจคเตอร์

เมื่อใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสงวิดีโอโปรเจคเตอร์ Lasers จะให้ประโยชน์มากกว่าโคมไฟและหลอด LED

• เลเซอร์แก้ปัญหาการกระเจิงแสงโดยการปล่อยแสงอย่างต่อเนื่อง เมื่อแสงออกจากเลเซอร์เป็นลำแสงเดียวแน่นซึ่ง "ความหนา" จะถูกเก็บไว้ในระยะทางไกลเว้นแต่จะเปลี่ยนแปลงโดยการผ่านเลนส์เพิ่มเติม
• ลดการใช้พลังงาน เนื่องจากต้องให้แสงสว่างเพียงพอสำหรับโปรเจคเตอร์เพื่อแสดงภาพบนหน้าจอหลอดไฟจึงสิ้นเปลืองพลังงานมาก อย่างไรก็ตามเนื่องจากเลเซอร์แต่ละตัวจำเป็นต้องผลิตสีเดียว (คล้ายกับ LED) จึงมีประสิทธิภาพมากขึ้น
• เพิ่มแสงสว่างที่มีความร้อนน้อยลงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งสำคัญสำหรับ HDR ซึ่งต้องใช้ความสว่างสูงเพื่อให้ได้ภาพที่เต็มอิ่ม
• ให้การสนับสนุนช่วงสีที่กว้างขึ้นและความอิ่มตัวของสีที่แม่นยำยิ่งขึ้น
• เวลาเปิด / ปิดในทันทีโดยเฉพาะอย่างยิ่งเช่นเดียวกับที่คุณพบเมื่อเปิดและปิดทีวี
• อายุการใช้งานที่ยาวนานกว่า 20,000 ครั้งใช้งานได้นานขึ้นหรือมากกว่าสามารถทำได้อย่างง่ายดายไม่ต้องเปลี่ยนหลอดไฟเป็นระยะ ๆ

Mitsubishi LaserVue

มิตซูบิชิเป็นคนแรกที่ใช้เลเซอร์ในผลิตภัณฑ์ที่ใช้โปรเจ็กเตอร์วิดีโอสำหรับผู้บริโภค ในปีพ. ศ. 2551 พวกเขาได้เปิดตัว TV ฉายภาพด้านหลังของ LaserVue LaserVue ใช้ระบบการฉายภาพแบบ DLP ร่วมกับแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ แต่น่าเสียดายที่มิตซูบิชิได้ยุติการผลิตโทรทัศน์ด้านหลังทั้งหมดของพวกเขา (รวมถึง LaserVue) ในช่วงปลายปี 2012

LaserVue TV ใช้เลเซอร์สามตัวสีแดงสีเขียวและสีฟ้า คานแสงสีสามชิ้นถูกสะท้อนออกจากชิป DLP DMD ซึ่งมีรายละเอียดของภาพ จากนั้นภาพที่ได้จะปรากฏบนหน้าจอ

ทีวี LaserVue ให้ความสามารถในการรับแสงที่ดีเยี่ยมความถูกต้องของสีและความคมชัด อย่างไรก็ตามราคาแพงมาก (ชุดขนาด 65 นิ้วมีราคาอยู่ที่ 7,000 เหรียญ) และแม้ว่าจะมีขนาดเล็กกว่าทีวีที่ฉายในท้ายที่สุด แต่ก็ยังใหญ่กว่า Plasma และ LCD TV ในขณะนั้น

ตัวอย่างการกำหนดค่าแหล่งที่มาของแสงเลเซอร์

บันทึก: ภาพด้านบนและคำอธิบายต่อไปนี้เป็นข้อมูลทั่วไป - อาจมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยขึ้นอยู่กับผู้ผลิตหรือแอ็พพลิเคชัน

แม้ว่า LaserVue TV จะไม่สามารถใช้งานได้อีกต่อไป แต่ Lasers ยังเหมาะสำหรับใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสงสำหรับเครื่องฉายภาพแบบดั้งเดิมในหลายรูปแบบ

เลเซอร์ RGB (DLP) -การกำหนดค่านี้คล้ายกับที่ใช้ใน Mitsubishi LaserVue TV มี 3 เลเซอร์หนึ่งที่เปล่งแสงสีแดงหนึ่งสีเขียวและสีน้ำเงินหนึ่งดวง แสงสีแดงสีเขียวและสีน้ำเงินจะเคลื่อนที่ผ่านหัวเทียน "หลอดไฟ" และชุดเลนส์ / ปริซึม / DMD และออกจากโปรเจ็กเตอร์บนหน้าจอ

เลเซอร์ RGB (LCD / LCOS) -เช่นเดียวกับ DLP มีเลเซอร์ 3 ตัวยกเว้นว่าแทนที่จะสะท้อนชิป DMD ออกลำแสง RGB 3 ดวงจะถูกส่งผ่านสามชิปแอ็ปเปิ้ลหรือสะท้อนออกมา 3 ชิป LCOS (ชิปแต่ละตัวจะถูกกำหนดให้เป็นสีแดงเขียวและน้ำเงิน) ผลิตภาพ

แม้ว่าปัจจุบันนี้มีการใช้ระบบเลเซอร์ 3 เครื่องในโปรเจคเตอร์โรงภาพยนตร์เชิงพาณิชย์เนื่องจากปัจจุบันมีค่าใช้จ่ายอยู่แล้ว แต่ยังไม่มีการใช้โปรเจ็กเตอร์ DLP หรือ LCD / LCOS สำหรับผู้บริโภค แต่ก็มีอีกทางเลือกหนึ่งที่มีราคาต่ำกว่าซึ่งกำลังเป็นที่นิยมสำหรับใช้ในโปรเจคเตอร์ - ระบบเลเซอร์ / ฟอสฟอรัส

เลเซอร์ / ฟอสเฟอร์ (DLP) -ระบบนี้มีความซับซ้อนน้อยกว่าในแง่ของจำนวนเลนส์และกระจกที่จำเป็นในการฉายภาพที่สมบูรณ์ แต่โดยการลดจำนวนเลเซอร์จาก 3 ลงเหลือ 1 ค่าใช้จ่ายในการดำเนินการจะลดลงอย่างมาก

ในระบบนี้เลเซอร์ตัวเดียวจะส่องแสงสีน้ำเงิน แสงสีน้ำเงินจะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วน หนึ่งลำแสงยังคงผ่านส่วนที่เหลือของเครื่องยนต์ DLP ไฟในขณะที่อื่น ๆ ตีล้อหมุนที่มีสีเขียวและสีเหลือง phosphors ซึ่งในการเปิดสร้างสองสีเขียวและสีเหลืองคานแสง คานแสงเพิ่มเข้าร่วมแสงสีฟ้าที่ไม่มีใครแตะต้องและทั้งสามผ่านวงล้อ DLP หลักชุดเลนส์ / ปริซึมและสะท้อนออกจากชิป DMD ซึ่งจะเพิ่มข้อมูลภาพลงในสีผสม ภาพสีสมบูรณ์ถูกส่งจากโปรเจ็กเตอร์ไปยังหน้าจอ

หนึ่งโปรเจคเตอร์ DLP ที่มีตัวเลือก Laser / Phosphor คือ Viewsonic LS820

เลเซอร์ / ฟอสเฟอร์ (LCD / LCOS) -สำหรับโปรเจคเตอร์ LCD / LCOS การใช้ระบบแสงเลเซอร์ / ฟอสเฟอร์เป็นแบบเดียวกับ DLP โปรเจคเตอร์ยกเว้นการใช้ชุด DLP DMD / ล้อสีแสงจะถูกส่งผ่าน 3 ชิพ LCD หรือสะท้อนจาก 3 LCOS ชิป (แต่ละอันมีสีแดงเขียวและน้ำเงิน)

อย่างไรก็ตามเอปสันมีรูปแบบที่ใช้เลเซอร์ 2 ตัวซึ่งทั้งสองชนิดนี้เปล่งแสงสีน้ำเงิน เมื่อแสงสีน้ำเงินจากเลเซอร์หนึ่งตัวผ่านส่วนที่เหลือของเครื่องยนต์แสงไฟสีฟ้าจากเลเซอร์ตัวอื่นจะตีล้อฟอสเฟอร์สีเหลืองซึ่งจะแบ่งลำแสงสีฟ้าออกเป็นสีแดงและเขียว คานสีแดงและสีเขียวที่สร้างขึ้นใหม่จะเข้าร่วมกับลำแสงสีฟ้าที่ยังคงสภาพเดิมและผ่านส่วนที่เหลือของเครื่องยนต์เบา

หนึ่งโปรเจคเตอร์แอลซีดีของเอปสันที่ใช้เลเซอร์คู่ร่วมกับฟอสเฟอร์คือ LS10500

เลเซอร์ / LED ไฮบริด (DLP) -รูปแบบอื่นที่ใช้โดย Casio ในเครื่องโปรเจคเตอร์ DLP คือเลเซอร์ไฮบริด

ในการกำหนดค่านี้ LED จะให้แสงสีแดงที่ต้องการในขณะที่เลเซอร์ใช้เพื่อสร้างแสงสีน้ำเงิน ส่วนหนึ่งของลำแสงสีฟ้าจะถูกแยกออกเป็นลำแสงสีเขียวหลังจากที่เกิดการสะท้อนแสงสีของฟอสเฟอร์

คานไฟสีแดงสีเขียวและสีฟ้าแล้วผ่านเลนส์คอนเดนเซอร์และสะท้อนออกมาจากชิป DLP DMD ทำให้เสร็จสิ้นการสร้างภาพซึ่งจะนำไปสู่หน้าจอ

โปรเจคเตอร์ Casio หนึ่งเครื่องที่มี Laser / LED Hybrid Light Engine คือ XJ-F210WN

ด้านล่าง - เพื่อเลเซอร์หรือไม่กับเลเซอร์

โปรเจ็กเตอร์เลเซอร์ให้การผสมผสานที่ดีที่สุดของแสงที่จำเป็นความแม่นยำของสีและประสิทธิภาพในการใช้พลังงานทั้งในโรงภาพยนตร์และโรงภาพยนตร์ภายในบ้าน

โปรเจ็กเตอร์ที่ใช้หลอดไฟยังคงมีบทบาทอยู่ แต่การใช้หลอด LED, ไฟ LED / เลเซอร์หรือแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์กำลังเพิ่มขึ้น เลเซอร์มีการใช้งานในเครื่องฉายวิดีโอจำนวน จำกัด ดังนั้นจึงเป็นราคาที่แพงที่สุด (ราคาตั้งแต่ 1,500 เหรียญถึง 3,000 เหรียญนอกจากนี้ยังพิจารณาค่าใช้จ่ายของหน้าจอและในบางกรณีเลนส์)

อย่างไรก็ตามเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของความพร้อมใช้งานและการที่ผู้บริโภคซื้อหน่วยเพิ่มขึ้นค่าใช้จ่ายในการผลิตจะลดลงส่งผลให้โปรเจคเตอร์เลเซอร์ราคาถูกมีต้นทุนต่ำกว่าและยังต้องคำนึงถึงต้นทุนในการเปลี่ยนหลอดไฟและไม่ต้องเปลี่ยนเลเซอร์

เมื่อเลือกโปรเจ็กเตอร์วิดีโอไม่ว่าจะใช้แหล่งกำเนิดแสงชนิดใดก็ตามต้องพอดีกับสภาพแวดล้อมในการดูห้องงบประมาณของคุณและภาพต้องเป็นที่ชื่นชอบของคุณ

หนึ่งจุดสุดท้าย - เช่นเดียวกับ "LED TV" เลเซอร์ (s) ในโปรเจ็กเตอร์ไม่ได้ให้รายละเอียดที่แท้จริงในภาพ แต่ให้แสงที่ช่วยให้โปรเจคเตอร์สามารถแสดงภาพช่วงสีเต็มรูปแบบบนหน้าจอได้ อย่างไรก็ตามการใช้คำว่า "โปรเจ็กเตอร์เลเซอร์" มากกว่า "DLP หรือ LCD video projector ด้วยแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์" จะง่ายกว่า