新光源來襲 10年不用換燈投影機大解密

2020-11-25 IT168

  【IT168 技術解析】2012年的投影機市場,已經沒有過去的喧囂和嘈雜,在各大廠商紛紛放棄了惡性價格戰之後(小編旁白:其實是降無可降了,SVGA解析度投影機都降到2500元左右了,再降價成本都不夠了),開始將精力放在系統集成、大屏工程、短焦互動和新光源的開發利用上。

  如果我們將系統集成、拼接大屏工程、短焦互動和新光源,看做是2012年的投影機市場四大主題,無疑前三個主題是很好的盈利點,而新光源,才是真正的技術進步(小編旁白:吃飽喝足才有力氣研究新東西,投影機廠商也是如此)。


▲大型拼接工程應用是2012年的主流盈利趨勢

  一直以來投影機以小機身和大屏幕的特性,受到企業和影音愛好者的青睞(小編旁白:別給我什麼60寸電視,你能背著60寸電視去拜訪客戶嗎?更別說家裡了,60寸是投影機的起步尺寸,152寸的電視小編見過,但是你想好怎麼搬回家了嗎?)不過,當遭遇光源壽命這個問題的時候,投影機4000小時的燈泡壽命,就成了投影機產品的軟肋,千元一顆的投影機燈泡實在不是什麼人都能接收的昂貴代價。不過現在好了,新光源來了,今天我們就和大家一起來分享一下新光源的特點,及未來發展的方向。 


▲LED光源投影機未來的發展方向之一

  所謂新光源,是區別於傳統高壓汞燈或氙燈的新的發光技術,其中包含了LED光源、雷射光源和混合光源(小編旁白:混合光源是紅色LED+藍色雷射光源),這三種新光源我們可以統稱為固態光源。

  新光源與高壓汞燈相比較有什麼特點呢?
  1、 低能耗,LED光源的能耗只有傳統高壓汞燈30%。
  2、 低發熱,冷光源對散熱要求更低,於是投影機就可以更安靜。
  3、 體積小,固態光源發光體的體積不及傳統燈泡的十分之一。
  4、 壽命長,2萬小時的壽命,投影機壞了光源可能還沒壞。
  5、 色彩純淨,RBG三基色直接混合,圖像更加絢麗。
  6、 閃閉性,隨時開關,無需任何等待,更不會有炸燈的風險。

  當然,龍生九子各有所不同,兩種新光源在細節上也各有千秋,下面我們為大家詳細分析新光源的各種優劣,及發展方向。


▲雷射光源投影機的另一個新興光源

  讀者起鬨:剛才還說三種新光源,這會就變兩種了,小編不識數!
  小編自辯:混合光源是LED+雷射,不算是一種獨立的光源。

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  LED將投影變小的技術

  LED全稱Light Emitting Diode,中文:發光二極體,將電能轉化為可見光的固態的半導體器件。LED光源最大的特點是體積小,壽命長,能耗低,一般一個3W的LED幾乎相當於一個15W的白熾燈,並且發熱量極低。


▲LED固態光源發光體創新應用,如果是燈泡你敢掛在眼皮上嗎?

▲反射型超微型投影機內核新品

  早在90年代,這種光源就已經出現了,近幾年更是被應用在家電行業,例如超薄的液晶電視就是拜LED光源所賜,超受正太和蘿莉喜歡筆記本呼吸燈,也是LED來完成的。當然在軍事和戶外方面LED也大放異彩(小編註:主要是LED手電的應用)。LED光源第一次正式出現在投影機上,是3年前的冬季,奧圖碼推出了一個手機大小的口袋級投影機。


▲全球第一臺正式發售的商用LED超微型投影機 奧圖碼PK101

  為什麼採用LED光源的投影機可以做的如此之小?LED冷光源的特性起到了決定性的作用。因為LED投影機對散熱需求低,並且採用RGB三原色獨立發光,拋棄了DLP投影的色輪結構,所以投影機的結構就變得簡單,於是最大限度的減小了投影機的尺寸。除了小之外,零時間開關機等待也是LED的一大特色,而RGB三色的混合,也讓投影機的色彩上了一個檔次,而2萬小時的起步壽命,也成為了LED投影機的一大特色。


▲投影機用三基色LED發光體控制電路

▲三基色LED投影機混合光路

  當然,LED作為一種新興投影機光源還有很多不足,其中亮度問題是三年來一直困擾著廠商和用戶,最新的LED投影機已經可以做到1000流明,這個亮度用於高清家庭影院已經完全OK,但是用於商務會議還差的很遠。

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  LASER大型工程的未來

  LASER 全稱Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation,臺灣和香港喜歡叫鐳射。著名的中國科學家錢學森先生建議將這種新的純淨光源稱為雷射。雷射的理論基礎是地球上最偉大的科學家愛因斯坦在1917年提出的,不過到了1960年,世界上第一臺雷射發射器才正式面世。


▲雷射 人類創造的最有魅力也是最有威力的光

  可能雷射第一次商用出乎大多數人的意料,因為它是超市條碼掃描器,而次年1975年,IBM推出了商用雷射印表機,雷射正在出名是1983年美國總統裡根在發表「星球大戰」演講時,描述的太空大戰使用的雷射槍(小編旁白,正是這次演講變相的拖垮了前蘇聯),再後來對雷射的運營也就越來越多了,例如用於數據傳輸的光纖、用於存儲的CD,用於工業的雷射切割,用於醫療的微創手術,和用於軍事雷射制導飛彈等等。


▲明基雷射投影機所使用的雷射發射組


▲雷射光源投影機光擴散系統

  雷射運用於投影機,僅僅只是近幾年的事情,因為雷射的亮度極高,可以輕鬆產生1萬流明的亮度,所以對於大型工程投影機和數碼影院機來說,這是擺脫搞造價低壽命氙氣燈的一個極好的機會。因為在雷射發明前,人工光源中高壓脈衝氙燈的亮度最高,與太陽的亮度不相上下,而紅寶石雷射器的雷射亮度,能超過氙燈的幾百億倍。並且單氙氣燈在1萬流明狀態下工作,壽命基本不會超過800小時,多燈頭大型工程投影在工作時還需要一個液冷散熱器協助散熱,才能保證燈泡的安全。


▲明基雷射投影機光通道、色輪組及短焦鏡頭

  理論上說,雷射已經存在了50多年,為什麼遲遲沒有被運用在投影機行業呢?筆者分析其中有以下幾種原因,1、安全性,低能量的雷射雖然對鋼板沒什麼傷害,但是對於投影機晶片和人眼來說,還是會造成很大的傷害。2、雷射亮度極高的主要原因是定向發光,單個發光器光束太細無法使用,多個發光器共同工作,光均勻度又不好保證。3、成本太高,這個成本不僅僅來自雷射發射器,更多的來自於控制電路及其他成本。4、不同顏色雷射是不同的波長產生的,想要將不同顏色雷射混合也是個問題。


▲明基LX60ST教育行業雷射投影機

  最近,明基發布了一款採用單色雷射的短焦投影機,亮度是2000流明,通過色輪為圖像染色,其標稱壽命為2萬小時。這算是第一臺正式的商用雷射投影機,想要提高亮度對於雷射光源來說並不難,但是如何保證雷射投影機的穩定性和成本來說,是一個挑戰。

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  混合光源更受青睞

  這不是一個意外,LED不夠亮,給雷射上顏色是個麻煩,如果能將兩者的優勢結合在一起,必定是一個非常好的選擇,於是我們在市場看到了很多品牌都積極投身於混合光源投影機的開發,最早的上市的商業混合光源投影機,是2年前卡西歐為我們帶來的。


▲混合光源投影機原理

  混合光源結構是來自藍色雷射、紅色LED發光體,部分藍色雷射發射到磷光體上產生出綠色光線,從而構成RGB三原色光線。混合光源投影機目前也是採用DLP投影技術,三原色光線照射到DMD晶片,經過晶片的調製形成圖像並投射出去。無獨有偶,這種混合將光源壽命標稱也是2萬小時,也是一種綠色環保(小編旁白:LED是綠色光源,雷射也是綠色光源,兩種混合在一起就是超級綠色光源。)。


▲卡西歐超薄混合光源投影機

  混合光源的優勢,是生產成本相對較低,在亮度上也相交LED光源有明顯優勢,且投影機內部結構也相對較簡單,所以我們已經在市場上看到了較為實用的混合光源投影機,今年4月份優派就推出了混合光源的商教投影機產品,而接下來奧圖碼也有計劃推出混合光源的投影機產品。

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  新光源發展方向

  3種新光源的應用技術可謂是各有優劣,因為它們不同的特質,也成就了他們未來在投影機市場上不同的產品細分軌跡,未來的投影機市場也會因為這些新光源的應用,而變得更加豐富多彩,投影機也不再是一個塑料殼子加一個鏡頭這種呆板的產品。


▲雷射 LED都是下一代投影機光源的領軍技術

  先說LED未來的走向,因為LED體積小,對散熱需求極低,壽命極長,所以它更適合微型投影機應用,一種新的投影機應用理念,也就可以藉助LED光源來實現。可以放入口袋中的投影機已經逐漸流行,並且這些微小的投影元件,正在逐漸被集成到其它設備應用領域,現在最常見的是可以投影的手機,可以投影的DC或DV,筆記本電腦甚至是平板電腦之中,這些投影元件通過電池供電,可以投射大約20-30寸的畫面,雖然亮度並不是很高,但是非常適合和周圍的人一起分享快樂。另外,隨著LED亮度的突破,1000流明的亮度非常適合家用高清投影機,不過鑑於生產成本,家用高清LED投影機大量面試,估計2014年會大量上市。


索尼支持投影功能的數碼攝像機

▲尼康投影數位相機

▲LG投影手機

▲新光源 為投影機市場帶來了全新的血液

  混合光源,為什麼跳過雷射,直接說混合光源?就現在上市情況來看,因為混合光源亮度比LED高,成本相交與純雷射產品要低,非常適合用於2000-3000流明商務應用領域的投影機產品,並且具有高壽命的等優勢,相信在商務領域我們會看到越來越多的混合光源產品。

  最後說一下雷射,雖然雷射在色彩、壽命及穩定性上,都具有相當高的優勢,但是與LED產品相比,因為雷射整體產業的不成熟,並且控制電路相對較為複雜,所以現在雷射投影機的製造成本還是居高不下,但是這並不會妨礙雷射投影機在未來美好的發展藍圖,相信隨著雷射應用技術的持續發展,在未來雷射光源投影機將成為最具競爭力的產品。

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