Товары для сравнения Для сравнения добавьте два и более товаров
Оцените качество магазина на Яндекс.Маркете.

Лазерная эра на рынке видеопроекторов

12.06.2016

Долгое время ртутная лампа была фактически безальтернативным источником света для проекторов, вне зависимости от технологии формирования изображения и сферы их применения. LED-технология пошатнула позиции ламп, но не смогла стать полноценной альтернативой. Началом новой эры можно считать появление лазерного источника света.

 

Увеличить

Немного истории
В конце ХХ века проекционные технологии перестали быть прерогативой одних лишь коммерческих кинотеатров и постепенно стали появляться в домах и офисах. Это стало возможно с переходом от пленочной сначала к CRT, а затем и к 3LCD, DLP и LCoS технологиям. Однако вне зависимости от принципа формирования изображения, источником света была ртутная лампа. В редких случаях могла применяться ксеноновая лампа, что делалось лишь в дорогих кинотеатральных проекторах из соображений повышения качества цветопередачи. Несмотря на высокую стоимость, значительные габариты, непродолжительный ресурс работы и прочие проблемы, сопровождающие эксплуатацию ламп, они использовались повсеместно, по той простой причине, что никаких других альтернатив не существовало даже в теории. Первой успешной попыткой создать реальную замену лампе стали светодиоды.
 

LED-технология
Как только мощность светодиодов оказалась достаточно высокой, были созданы первые устройства, которые можно назвать безламповыми проекторами. В отличие от лампы, которая обеспечивала белый свет широкого спектра, светодиоды работают в более узком спектре, поэтому в LED-проекторах используются световые модули трех базовых цветов: красного, зеленого и синего. В сочетании с DLP-чипом это позволяет получить полноцветное изображение, но ввиду технических особенностей светодиодов, яркость такого изображения не будет превышать 1-2 тысяч люмен, чего может хватить лишь для использования проектора в малом офисе или домашнем кинотеатре.
Помимо сравнительно невысокой мощности светодиодных источников света, еще одним естественным ограничением является сам принцип одночиповой DLP технологии, подразумевающий последовательное отображение на экране трех субкадров красного, синего и зеленого цвета, наложение которых друг на друга создает полноцветную картинку. Невозможность отображения одновременно всей цветовой палитры, естественным образом снижает цветовую яркость — она неизбежно будет ниже яркости проектора измеренной по белому цвету.

 

Увеличить
Цветовая яркость одночиповых проекторов (слева) ниже яркости измеренной по белому цвету в отличие от 3-чиповых моделей (справа)

Не став полной заменой лампы, светодиодные модули, тем не менее, можно признать весьма значимым событием, поскольку они позволили по-иному взглянуть на источники света и изменили подход к эксплуатации проекторов. Лампа имеет ресурс 2'000-4'000 часов, и стоимость её может достигать 50-60% от стоимости проектора, а ресурс светодиодного модуля — десятки тысяч часов без замены и какого-либо обслуживания. По этой причине само понятие «безламповый проектор» сразу стало подразумевать нечто большее, нежели использование альтернативных источников света. Это стало синонимом совершенно иных, недостижимых ранее эксплуатационных свойств.
Тем не менее, полной победы светодиодов над лампой достичь не удалось, и в случае, когда требовалась картина поярче, лампы сохранили статус единственного и безальтернативного решения.

 
Светодиодно-лазерная технология
Еще одним мощным источником света является лазер. Он имеет существенное преимущество перед LED модулями в соотношении мощности и габаритных размеров. При одинаковой мощности светодиодный модуль будет в тысячу раз больше чем аналогичный лазерный. Кроме того, светодиоды излучают свет равномерно во всех направлениях и чем больше размер LED-модуля, тем сложнее фокусировать световой поток, а световой поток лазера хорошо сфокусирован и используется фактически на 100%.
Наиболее очевидным и на первый взгляд вполне логичным решением было бы создание проектора на базе лазерных массивов красного, синего и зеленого цветов, полностью повторяющего конструкцию LED-проекторов, но обеспечивающего большую мощность светового потока. Однако мощность лазерных модулей сильно отличается в зависимости от длины волны света. Достаточной мощностью обладает лишь синий лазер. По этой причине производители начали использовать гибридную технологию, когда в одном проекторе используются одновременно и светодиодный и лазерный источники света.
 

Увеличить
Принцип работы гибридных светодиодно-лазерных проекторов

Существует несколько различных видов гибридных проекторов. Наиболее сложный тип гибридного проектора использует синий лазер, с помощью которого облучается специальный фосфорный люминофор. Люминофор нанесен на поверхность вращающегося диска, небольшой сектор которого попадает в зону облучения лазером, это позволяет избежать его перегрева и выгорания, обеспечивая достаточную мощность света. В результате использования фосфорного диска излучение синего лазера преобразуется в зеленый свет несколько меньшей интенсивности. Для двух других цветов применяются светодиоды, а используются три световых потока точно так же как и в LED-проекторах — для попеременного освещения DLP-чипа.
Вне зависимости от типа гибридного проектора, естественным ограничением максимальной яркости по-прежнему является яркость светодиодов, ведь яркость лазера приходится снижать до уровня яркости LED-модулей, чтобы в результате получить приемлемый цветовой баланс. Формально в офисных моделях можно увеличить яркость лазера, допустив некоторый перекос в пользу зеленого цвета, ведь тут чаще всего идёт речь об отображений текстов и графиков. Однако если требуется достоверная цветопередача, подобный подход недопустим.

 
Технология Z-Phosphor
Богатый опыт компании Sony, полученный в работе с голубым лазером в процессе создания технологии Blu-ray, позволил создать уникальную в своем роде технологию Z-Phosphor. Диск с люминофором Z-Phosphor преобразует излучение голубого лазера сразу в белый свет, благодаря чему лазерный источник превращается в полноценную замену обычной лампы. Принцип формирования изображения при этом полностью аналогичен традиционному 3LCD-проектору — свет разделяется на три цветовых составляющих призмой, проходит сквозь ЖК-матрицы и сводится в полноцветое изображение с одновременным показом всех цветовых составляющих на экране.
 

Увеличить
Принцип работы лазерных проекторов Sony с технологией Z-Phosphor

Повышенной яркости проекторов Sony удалось достичь не только благодаря новому лазерному источнику света, но также и с помощью новых улучшенных ЖК-панелей. Поскольку современные ЖК и DLP матрицы в подавляющем большинстве случаев имеют размеры меньше двух сантиметров по диагонали и при этом обладают высоким разрешением, размеры пикселей становятся сопоставимы с размерами межпиксельных расстояний. Поскольку световой поток создаётся лишь той площадью матрицы, которую занимают пиксели, их размер становится принципиально важным. Специалисты Sony уделили много внимания уменьшению межпиксельного расстояния, что было достигнуто в матрицах BrightEra, выпущенных в 2004 году. А в 2010 году было найдено еще одно решение, повышающее эффективную площадь матриц. С помощью слоя микролинз перераспределяющих световой поток их пропускная способность была увеличена, что и позволило увеличить яркость изображения. Данная технология является оригинальной и используется только в 3LCD проекторах Sony, включая модели с лазерным источником света Z-Phosphor.
 
Преимущества Z-Phosphor
В современных проекторах с лазерным источником света Z-Phosphor разработчикам удалось достичь величины светового потока 4'000-7'000 Лм без каких либо потерь качества изображения и нарушений цветового баланса, что существенно превосходит достижения светодиодных и гибридных лазерно-светодиодных проекторов.
В сравнении с другими технологиями лазерных проекторов использующими для визуализации изображения один DLP чип, проекторы Z-Phosphor обладают высоким значением цветовой яркости, эквивалентным мощности светового потока.
Система охлаждения проекторов с лампой накладывает ряд ограничений на расположение устройства в пространстве. При установке под углом к горизонту может нарушиться тепловой режим. Система охлаждения лазерного диода существенно проще по конструкции и  не чувствительна к положению в пространстве, поэтому проектор можно устанавливать под любым углом к горизонту. Это особенно актуально в сложных инсталляциях на выставках, в музеях, в рекламных конструкциях, а также в системах обратной проекции. Инновационная система охлаждения, примененная в лазерном источнике света Z-Phosphor не только обеспечивает полную свободу в плане размещения, но также отличается пониженным уровнем шума, чем не могут похвастать мощные ламповые проекторы.
В многопроекторных инсталляциях, особенно в тех, где используется сшивка изображений нескольких проекторов, крайне полезной является способность технологии Z-Phosphor сохранять стабильную яркость и цветопередачу в течение длительного срока эксплуатации.
Продолжительный ресурс лазерного источника света Z-Phosphor является одним из важнейших его преимуществ. Оснащенный им проектор способен работать без обслуживания до 20'000 часов. В абсолютных цифрах это даёт восемь лет работы при интенсивном использовании проектора по 10 часов каждый будний день. Но более интересна данная цифра в относительном выражении. Среднестатистический проектор с лампой за это время потребует порядка восьми замен ламп, причем процесс эксплуатации каждой из них будет сопровождаться постепенным падением яркости до 50% в процесс выработки ресурса. Стоит помнить также, что каждая замена лампы это не только потеря времени и дополнительные трудозатраты, но и существенные финансовые вложения.
Ощутимую экономию обеспечивает и большая гибкость в настройке яркости лазерного источника света Z-Phosphor. Выбирая оптимальный режим, можно не только обеспечить комфортную яркость картинки при просмотре, но также сэкономить энергию и продлить и без того значительный ресурс работы. В режиме максимальной экономии продолжительность работы может достигать 87'000 часов.
 

Увеличить
Лазерный проектор Sony VPL-FHZ65

Еще одно эксплуатационное преимущество лазера перед лампой — быстрое включение и выключение. Любой ламповый проектор требует прогрева после включения, а после выключения лампы долго работает система охлаждения. Отсутствие возможности моментального возврата в рабочий режим вынуждает держать проектор всегда включенным в течение всей презентации, расходуя электроэнергию и ресурс дорогостоящей лампы. Лазерный модуль включается и выключается мгновенно, причем после включения фактически моментально обеспечивает рабочую мощность светового потока. Это значит, что в любой момент можно выключить проектор, а затем включить, когда он понадобится вновь.
Конструкция лазерного модуля представляет собой массив, собранный из большого количества миниатюрных лазерных диодов. Это позволяет обеспечивать беспрецедентно высокий уровень стабильности и безотказности работы. Выход из строя лампы подразумевает прекращение эксплуатации проектора до её замены. Выход из строя одного лазерного диода, входящего в массив, приведет к едва заметному снижению яркости.
Столь существенное превосходство лазерных проекторов, базирующихся на технологии Z-Phosphor, позволяет говорить о том, что закат эры ламповых проекторов и повсеместное распространение безламповых - это лишь вопрос времени.


Возврат к списку