Videoprojectoren brengen de bioscoopervaring naar huis met de mogelijkheid om beelden weer te geven die veel groter zijn dan wat de meeste tv's kunnen leveren. Om echter een videoprojector met optimale kwaliteit te laten presteren, moet deze een beeld leveren dat zowel helder is als een breed kleurbereik weergeeft. Om dit te bereiken is een krachtige ingebouwde lichtbron nodig.
In de afgelopen decennia zijn verschillende lichtbrontechnologieën gebruikt, waarbij laser de nieuwste is die de arena betreedt. Laten we eens kijken naar de evolutie van de lichtbrontechnologie die wordt gebruikt in laservideoprojectoren en hoe lasers het spel veranderen.
De evolutie van beeldbuizen naar lampen
In het begin gebruikten videoprojectoren en projectie-tv's CRT-technologie, die je kunt zien als zeer kleine tv-beeldbuizen. Drie buizen (rood, groen, blauw) leverden zowel het benodigde licht als het beelddetail.
Elke buis wordt onafhankelijk op een scherm geprojecteerd. Om een volledig kleurenpalet weer te geven, moesten de buizen worden geconvergeerd. Dit betekende dat de kleurmenging daadwerkelijk op het scherm plaatsvond en niet in de projector.
Het probleem met buizen was niet alleen de noodzaak van convergentie om de integriteit van het geprojecteerde beeld te behouden als een buis vervaagt of fa alt, maar ook dat alle drie de buizen moesten worden vervangen zodat ze allemaal dezelfde kleur projecteerden intensiteit. De buizen werden ook erg heet en moesten worden gekoeld met een speciale gel of vloeistof. Als klap op de vuurpijl verbruikten zowel CRT-projectoren als projectie-tv's veel stroom.
Functionele CRT-gebaseerde projectoren zijn nu zeer zeldzaam. Buizen zijn sindsdien vervangen door lampen, gecombineerd met speciale spiegels of kleurenwielen die het licht scheiden in rood, groen en blauw, en een aparte "beeldchip" die het beelddetail levert.
Afhankelijk van het type beeldchip dat wordt gebruikt (LCD, LCOS of DLP), moet het licht dat van de lamp, spiegels of het kleurenwiel komt, door de beeldchip heen gaan of ervan weerkaatsen, waardoor de afbeelding die u op het scherm ziet.
Het probleem met lampen
LCD-, LCOS- en DLP-"lamp-met-chip"-projectoren zijn een grote sprong voorwaarts ten opzichte van hun CRT-gebaseerde voorgangers, vooral wat betreft de hoeveelheid licht die ze kunnen uitstralen. Lampen verspillen echter nog steeds veel energie om het hele lichtspectrum te produceren, ook al zijn eigenlijk alleen de primaire kleuren rood, groen en blauw nodig.
Hoewel niet zo slecht als CRT's, verbruiken lampen nog steeds veel stroom en genereren ze warmte, waardoor het gebruik van een mogelijk luidruchtige ventilator nodig is om de boel koel te houden.
Ook vanaf de eerste keer dat u een videoprojector inschakelt, begint de lamp te vervagen en zal uiteindelijk doorbranden of te zwak worden (meestal na 3.000 tot 5.000 uur). Zelfs CRT-projectiebuizen, hoe groot en omslachtig ze ook waren, gingen veel langer mee. Door de korte levensduur van lampen is periodieke vervanging tegen meerprijs noodzakelijk. De huidige vraag naar milieuvriendelijke producten (veel projectorlampen bevatten ook kwik), vraagt om een alternatief dat het werk beter kan doen.
LED to the Rescue?
Een alternatief voor lampen zijn LED's (Light Emitting Diodes). LED's zijn veel kleiner dan een lamp en kunnen worden toegewezen om slechts één kleur (rood, groen of blauw) uit te stralen.
Met hun kleinere formaat kunnen projectoren veel compacter worden gemaakt, zelfs in iets dat zo klein is als een smartphone. LED's zijn ook efficiënter dan lampen, maar ze hebben nog steeds een aantal zwakke punten.
- Ten eerste zijn LED's over het algemeen niet zo helder als lampen.
- Ten tweede, LED's zenden geen coherent licht uit. Dit betekent dat, aangezien de lichtstralen een op een LED-chip gebaseerde lichtbron verlaten, ze de neiging hebben om enigszins te verstrooien. Hoewel ze nauwkeuriger zijn dan een lamp, zijn ze toch enigszins inefficiënt.
Een voorbeeld van een videoprojector die LED's als lichtbron gebruikt, is de LG PF1500W.
Voer de laser in
Om de problemen van lampen of LED's op te lossen, kan een laserlichtbron worden gebruikt. Laser staat voor Light Amplification by Stimulated Emission van Radiation.
Lasers zijn sinds ongeveer 1960 in gebruik als hulpmiddelen bij medische chirurgie (zoals LASIK), in het onderwijs en in het bedrijfsleven in de vorm van laserpointers en afstandsmetingen, en het leger gebruikt lasers in geleidingssystemen en zoveel mogelijk wapens. Laserdisc-, dvd-, Blu-ray-, Ultra HD Blu-ray- of cd-spelers gebruiken ook lasers om pits te lezen op een schijf die muziek- of video-inhoud bevat.
De laser ontmoet de videoprojector
Bij gebruik als lichtbron voor een videoprojector bieden lasers verschillende voordelen ten opzichte van lampen en LED's.
- Coherentie: Lasers lossen het lichtverstrooiingsprobleem op door coherent licht uit te zenden. Aangezien het licht de laser verlaat als een enkele, strakke straal, blijft de "dikte" over afstanden behouden, tenzij deze wordt gewijzigd door extra lenzen te passeren.
- Lager stroomverbruik: Omdat de projector voldoende licht moet geven om een beeld op het scherm weer te geven, verbruiken lampen veel stroom. Omdat elke laser echter maar één kleur hoeft te produceren (vergelijkbaar met een LED), is deze efficiënter.
- Output: Lasers bieden een hogere lichtopbrengst met minder warmteontwikkeling. Dit is vooral belangrijk voor HDR, waarvoor een hoge helderheid vereist is voor een volledig effect.
- Gamut/saturation: Lasers bieden ondersteuning voor bredere kleurengamma's en nauwkeurigere kleurverzadiging.
- Vrijwel direct: de aan/uit-tijd lijkt meer op wat u ervaart wanneer u een tv in- en uitschakelt.
- Levensduur: Met lasers kunt u 20.000 gebruiksuren of meer verwachten, waardoor periodieke lampvervanging overbodig is.
Net als bij "LED TV", produceren de laser(s) in een projector niet de werkelijke details in het beeld, maar leveren ze de lichtbron waarmee projectoren afbeeldingen met een volledig kleurbereik op een scherm kunnen weergeven. Het is echter gemakkelijker om de term 'laserprojector' te gebruiken in plaats van 'DLP- of LCD-videoprojector met een laserlichtbron'.
De Mitsubishi LaserVue
Mitsubishi was de eerste die lasers gebruikte in een op videoprojector gebaseerd product voor consumenten. In 2008 introduceerden ze de LaserVue rear-projection TV. De LaserVue maakte gebruik van een op DLP gebaseerd projectiesysteem in combinatie met een laserlichtbron. Helaas heeft Mitsubishi in 2012 al hun achterprojectie-tv's (inclusief de LaserVue) stopgezet.
De LaserVue TV gebruikte drie lasers, één voor rood, groen en blauw. De drie gekleurde lichtstralen werden vervolgens gereflecteerd door een DLP DMD-chip, die het beelddetail bevatte. De resulterende afbeeldingen werden vervolgens op het scherm weergegeven.
LaserVue-tv's leverden uitstekende lichtopbrengst, kleurnauwkeurigheid en contrast. Ze waren echter erg duur (een 65-inch set kostte 7.000 dollar) en hoewel ze slanker waren dan de meeste rear-projection-tv's, waren ze nog steeds omvangrijker dan de destijds beschikbare plasma- en lcd-tv's.
Videoprojector Laserlichtbronconfiguratievoorbeelden
De bovenstaande afbeeldingen en de volgende beschrijvingen zijn algemeen; er kunnen kleine variaties zijn, afhankelijk van de fabrikant of toepassing.
Hoewel LaserVue-tv's niet langer beschikbaar zijn, zijn lasers in verschillende configuraties aangepast voor gebruik als lichtbron voor traditionele videoprojectoren.
RGB-laser (DLP)
Deze configuratie is vergelijkbaar met de configuratie die wordt gebruikt in de Mitsubishi LaserVue TV. Er zijn 3 lasers, een die rood licht uitstra alt, een groene en een blauwe. Het rode, groene en blauwe licht gaat door een de-speckler, een smalle "lichtpijp" en lens/prisma/DMD Chip-assemblage, en uit de projector op een scherm.
RGB-laser (LCD/LCOS)
Net als bij DLP zijn er 3 lasers, behalve dat de drie RGB-lichtstralen, in plaats daarvan gereflecteerd door DMD-chips, door drie LCD-chips worden geleid of door 3 LCOS-chips (RGB) worden gereflecteerd om het beeld te produceren. Hoewel het 3-lasersysteem momenteel wordt gebruikt in sommige commerciële bioscoopprojectoren, wordt het vanwege de kosten momenteel niet gebruikt in DLP- of LCD/LCOS-projectoren voor consumenten. Er is een ander, goedkoper alternatief dat populair is voor gebruik in projectoren: het laser/fosforsysteem.
Laser/fosfor (DLP)
Dit systeem is iets gecompliceerder in termen van het vereiste aantal lenzen en spiegels dat nodig is om een voltooid beeld te projecteren, maar door het aantal lasers te verminderen van 3 naar 1 worden de implementatiekosten aanzienlijk verlaagd. In dit systeem stra alt een enkele laser blauw licht uit. Het blauwe licht wordt dan in tweeën gesplitst. De ene straal gaat verder door de rest van de DLP-lichtmachine, terwijl de andere een roterend wiel raakt dat groene en gele fosforen bevat, die op hun beurt twee groene en gele lichtstralen creëren.
Deze toegevoegde stralen voegen zich bij de ongerepte blauwe lichtstraal en gaan alle drie door het hoofd-DLP-kleurenwiel, een lens/prisma-samenstel, en weerkaatsen op de DMD-chip, die de beeldinformatie aan de kleurenmix toevoegt. Het voltooide kleurenbeeld wordt van de projector naar een scherm gestuurd. Een DLP-projector die gebruikmaakt van de laser/fosforoptie is de Viewsonic LS820.
Laser/fosfor (LCD/LCOS)
Voor LCD/LCOS-projectoren is het gebruik van een laser-/fosforlichtsysteem vergelijkbaar met dat van DLP-projectoren, behalve dat in plaats van een DLP DMD-chip/kleurenwiel te gebruiken, het licht ofwel door 3 LCD-chips wordt geleid of gereflecteerd door 3 LCOS-chips. Epson gebruikt echter een variant die gebruik maakt van 2 lasers, die beide blauw licht uitstralen.
Terwijl het blauwe licht van de ene laser door de rest van de lichtmachine gaat, v alt het blauwe licht van de andere laser op een geel fosforwiel, dat op zijn beurt de blauwe lichtstraal splitst in rode en groene lichtstralen. De nieuw gecreëerde rode en groene lichtstralen komen dan samen met de nog intacte blauwe straal en gaan door de rest van de lichtmachine. Een Epson LCD-projector die een dubbele laser gebruikt in combinatie met een fosfor is de LS10500.
Laser/LED hybride (DLP)
Een andere variatie die voornamelijk door Casio in sommige DLP-projectoren wordt gebruikt, is de hybride laser/LED-lichtmotor. In deze configuratie produceert een LED het benodigde rode licht, terwijl een laser wordt gebruikt om blauw licht te produceren. Een deel van de blauwe lichtstraal wordt vervolgens afgesplitst in een groene straal nadat deze een fosforkleurenwiel heeft geraakt.
De rode, groene en blauwe lichtstralen gaan dan door een condensorlens en weerkaatsen op een DLP DMD-chip, waardoor het beeld wordt voltooid, dat vervolgens op een scherm wordt geprojecteerd. Een Casio-projector met een Laser/LED Hybrid Light Engine is de XJ-F210WN.
The Bottom Line
Laserprojectoren bieden de beste combinatie van het benodigde licht, kleurnauwkeurigheid en energie-efficiëntie voor zowel bioscoop- als thuisbioscoopgebruik.
Lamp-gebaseerde projectoren domineren nog steeds, maar het gebruik van LED-, LED-/laser- of laserlichtbronnen neemt toe. Lasers worden momenteel gebruikt in een beperkt aantal videoprojectoren, dus ze zullen het duurst zijn. Prijzen variëren van $ 1.500 tot ruim $ 3.000, maar je moet ook rekening houden met de kosten van een scherm en in sommige gevallen lenzen.
Naarmate de beschikbaarheid toeneemt en mensen meer eenheden kopen, zullen de productiekosten dalen, wat resulteert in goedkopere laserprojectoren. Houd ook rekening met de kosten van het vervangen van lampen versus het niet hoeven vervangen van lasers.
Bij het kiezen van een videoprojector, ongeacht het type lichtbron die wordt gebruikt, moet u ervoor zorgen dat deze past bij uw kijkomgeving, budget en persoonlijke smaak.
