Гибридный источник света проектора (LED, лазер)

В данном материале мы в общих чертах расскажем о гибридной лезерно-светодиодной технологии проекторов и её достоинствах по сравнению с классическими лампами. 

Для начала, скажем пару слов о различных источниках света, используемых в проекторах. Напомним, что для формирования цветной картинки в любом проекторе отдельно создаются три разных её компонента: красный, синий и зелёный, которые потом разными способами объединяются обратно в полноцветное изображение. 

Ртутные лампы (лампы сверхвысокого давления (UHP)) – классический и проверенный годами источник белогосвета, используемый в большинстве современных проекторов, сочетающий очень высокую яркость и сравнительно небольшую стоимость.

Основными недостатками традиционных ламп являются некоторое снижение яркости со временем и более низкий срок службы по сравнению с полупроводниковыми источниками света.

Свет лампы белый. Это означает, что для получения трёх базовых цветов его необходимо разделить на красный, зелёный и синий с помощью специальных оптических фильтров. В традиционных LCoS, 3LCD и DLP проекторах это разделение осуществляется разными методами (см. раздел по технологиям проекторов).

В отличие от ртутных ламп, полупроводниковые источники света изначально создают три разных световых потока – красный, зелёный и синий:

Светодиодный (LED) источник света используется в проекторах довольно давно и, в основном,  в пико проекторах. LED проекторы недороги, но их проблемой является довольно низкая яркость – обычно в пределах 500 люмен из-за недостаточной яркости зелёного светодиода. 

Лазерный источник света, в основном, используется в проекторах для домашнего кинотеатра, так как лазеры дают превосходное качество базовых цветов. Однако, негативно на доступность лазерных проекторов влияет дороговизна зелёного лазера.

Гибридный источник света проектора

Гибридные источники света одновременно используют светодиоды и лазеры. Из-за дороговизны зелёного лазера и недостаточной яркости зелёных светодиодов, для формирования зелёного цвета используется синий лазер, светящий на зелёный люминофор.

На рисунке ниже показана условная схема работы DLP лазер-LED проектора с гибридным источником света, в котором светодиоды создают красное и синее свечение, а синий лазер+люминофор — зелёное. Далее идёт специфика DLP технологии, описанная в соответствующем разделе: на зеркальный DMD чип по очереди попадают синий, зелёный и красный свет, в результате на экране отображается по очереди три компонента изображения.

Итак, у гибридных (laser + LED) проекторов красное свечение создаётся красным светодиодом, зелёное свечение создаётся синим полупроводниковым лазером с люминофором. Синий же цвет может создаваться как синим светодиодом, так и тем же синим лазером, что светит на зелёный люминофор. В этом случае потребуется цветовое колесо для постоянного переключения с синего на зелёный, наподобие того, что используется в классических DLP проекторах:

Итак, гибридные laser-led проекторы находится в поиске баланса между хорошим изображением и невысокой ценой: использование трёх лазеров сделало бы источник света слишком дорогим, а светодиоды не одинаково хорошо способны отображать все цвета.

Гибридная технология и DLP

Такой подход можно теоретически сочетать с любой технологией проектора (на схемах мы показали DLP). В случае с DLP технологией, поочерёдное свечение синего, зелёного и красного компонентов позволяет избавиться от механических движущихся частей в виде цветового колеса, что, по мнению некоторых производителей гибридных источников света, приводит к увеличению надёжности системы. Но, как было показано выше, в некоторых случаях подобие цветового колеса всё-таки используется для разделения синего излучения лазера на зелёный и синий компоненты.

Некоторые производители также заявляют, что гибридная технология источника света лишает DLP основного недостатка технологии – «эффекта радуги». Согласно откликам и обзорам, этого не происходит, да и нет особых причин на это надеяться: всё равно красный, зелёный и синий компоненты проецируются на экран по очереди.

Ресурс работы и энергоэффективность

Ресурс гибридных источников света обычно оценивается производителем в 20000 часов, что в несколько раз больше, чем у ртутных ламп. Это может означать, что за всю жизнь проектора пользователю ни разу не придётся менять источник света, а это – серьёзная экономия, если брать долгосрочный масштаб! С другой стороны, сам гибридный источник света стоит гораздо дороже, чем легко заменяемая лампа и в случае его поломки пользователь не сможет самостоятельно осуществить замену. Ещё одним важным преимуществом (в теории) является то обстоятельство, что гибридный источник света не деградирует по уровню яркости с течением времени, в отличие от ламп. Тем не менее, в отличие от понятных и проверенных ртутных ламп, в данном случае не ясно, насколько быстро деградирует зелёный люминофор. Были также заявления, что гибридные проекторы всё-таки деградируют по яркости. 

Производители проекторов на базе традиционных ламп также пытаются, переложив заявленный ресурс в 20000 часов на дни (например, при эксплуатации 8 часов в сутки, 20000/8 = 2500 дней), заявить, что на практике проектор не будет использоваться всё это время по различным причинам, в том числе — поломки других компонентов, либо полного морального устаревания.

Важным фактором у классических ламповых проекторов является высокая температура работы лампы, из-за которой проектору требуется система охлаждения, что  теоретически приводит к более шумной работе (во многих случаях меньшая шумность гибридных проекторов совсем не подтверждается).

Также, ртутная лампа не только требует несколько дополнительных секунд для остановки и запуска с выходом на полную мощность, но и не может быть эффективно отключена во время работы, например при показе тёмных сцен она по-прежнему будет работать на полную мощность, тратя электроэнергию (да, кстати, гибридный источник света в любом режиме работы более энергоэффективен).

И, наконец, не очень популярный в нашей стране аргумент – гибридные источники света не содержат вредных веществ (ртуть), с утилизацией которых в дальнейшем будут проблемы.

Итоги.

Гибридные проекторы активно пропагандируются, как инновационные и обладающие огромными преимуществами. Всё же, на практике приходится по прежнему сравнивать параметры конкретных проекторов между собой, зачастую выясняя, что гибридные проекторы пока не являются чем-то прорывным.

Не следует забывать также, что яркость (белого и цветов) – это зачастую и есть фактор, определяющий качество изображения в помещениях, куда проникает хотя бы немного естественного или искусственного света.

Нет комментариев

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.