Máy chiếu Laser là gì? Những điều bạn cần biết về công nghệ Laser

Sự tiến hóa từ công nghệ CRT sang dùng bóng đèn máy chiếu

Ban đầu, máy chiếu và TV sử dụng công nghệ CRT (các ống kính TV rất nhỏ). Với ba ống (đỏ, lục, lam) cung cấp cả chi tiết ánh sáng và hình ảnh cần thiết.

Mỗi ống chiếu lên màn hình độc lập. Để hiển thị đầy đủ các màu sắc, nhưng các ống phải được hội tụ. Điều này có nghĩa là sự pha trộn màu sắc thực sự diễn ra ngay trên màn hình chứ không phải bên trong máy chiếu.

Vấn đề với ống kính không chỉ là sự hội tụ để bảo toàn tính toàn vẹn của ảnh chiếu nếu một ống bị mờ hoặc bị hỏng sớm, cả ba ống phải được thay thế sao cho tất cả chúng đều có màu sắc cùng cường độ. Các ống cũng chạy rất nóng và cần được làm mát bằng các "gel" đặc biệt hoặc "chất lỏng".

Để có thể chạy và chiếu được, cả hai máy chiếu CRT và TV tiêu thụ rất nhiều năng lượng.

Các máy chiếu CRT hiện nay rất hiếm. Ống đã được thay thế bằng đèn, kết hợp với gương đặc biệt hoặc bánh xe màu tách ánh sáng thành màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam và một "chip hình ảnh" riêng biệt cung cấp chi tiết hình ảnh.

Tùy thuộc vào loại chip hình ảnh được sử dụng (LCD, LCOS, DLP), ánh sáng phát ra từ đèn, gương hoặc bánh xe màu, phải truyền qua hoặc phản xạ của chip hình ảnh, tạo ra hình ảnh bạn thấy trên màn hình.

Vấn đề lớn với bóng đèn máy chiếu

LCD / LCOS và DLP "đèn-với-chip" máy chiếu là một bước nhảy vọt lớn từ người tiền nhiệm dựa trên công nghệ CRT của họ, đặc biệt là trong lượng ánh sáng họ có thể đưa ra. Tuy nhiên, đèn vẫn còn lãng phí rất nhiều năng lượng xuất ra toàn bộ quang phổ ánh sáng, mặc dù chỉ có các màu cơ bản của màu đỏ, xanh lá cây và xanh dương thực sự là cần thiết.

Mặc dù không phải là không tốt như CRT, bóng đèn máy chiếu vẫn tiêu thụ rất nhiều năng lượng và tạo ra nhiệt, đòi hỏi việc sử dụng một hoặc nhiều quạt nên có khả năng ồn ào để làm cho mọi thứ trong máy chiếu mát mẻ.

Ngoài ra, sau mỗi lần sử dụng máy chiếu, bóng đèn bắt đầu mờ dần đi và cuối cùng sẽ quá mờ hoặc bị cháy (thường là sau 3.000 đến 5.000 giờ). Ngay cả các ống phóng CRT, lớn và rườm rà như chúng vẫn tồn tại lâu hơn rất nhiều. Tuổi thọ ngắn của bóng đèn máy chiếu đòi hỏi phải thay thế định kỳ với chi phí bổ sung khá cao. Nhu cầu về các sản phẩm thân thiện với môi trường ngày nay (nhiều bóng đèn máy chiếu cũng chứa thủy ngân), đòi hỏi một giải pháp thay thế có thể thực hiện công việc tốt hơn.

Máy chiếu dùng công nghệ LED để cứu hộ?

Đầu tiên, dùng để thay thế bóng đèn: Đèn LED (Điốt phát sáng). Đèn LED nhỏ hơn nhiều so với bóng đèn bình thường và có thể được chỉ định phát ra chỉ một màu (đỏ, xanh lá cây hoặc xanh lam). Với kích thước nhỏ hơn, máy chiếu có thể được làm gọn hơn nhiều (hầu như máy chiếu mini đều sử dụng công nghệ LED) - ngay cả bên trong một cái gì đó nhỏ như một chiếc điện thoại thông minh. Đèn LED cũng hiệu quả hơn đèn, nhưng chúng vẫn có một vài điểm yếu.

• Đầu tiên: đèn LED không sáng như bóng đèn (so sánh đèn LED với bóng đèn chiếu trong cùng một khoảng giá).
• Thứ hai: đèn LED không phát ra ánh sáng mạch lạc. Điều này có nghĩa là khi các chùm ánh sáng rời khỏi nguồn sáng dựa trên chip LED, chúng có khuynh hướng hơi phân tán, có nghĩa là, mặc dù chúng chính xác hơn đèn, nhưng chúng vẫn không hiệu quả chút nào.

Máy chiếu bước vào công nghệ Laser

Để giải quyết các vấn đề về bóng đèn máy chiếu hoặc đèn LED, có thể sử dụng nguồn ánh sáng laser. Laser là viết tắt của Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Lasers đã được sử dụng kể từ năm 1960 như là công cụ trong phẫu thuật y tế, trong giáo dục và kinh doanh dưới dạng con trỏ laser và đo khoảng cách, và quân đội sử dụng laser trong hệ thống dẫn đường vũ khí. Ngoài ra, Laserdisc, DVD, Blu-ray, đầu đĩa Blu-ray Ultra HD hoặc CD, sử dụng laser để đọc các điểm trên đĩa có chứa nội dung âm nhạc hoặc video.

Laser đáp ứng được các yêu cầu của máy chiếu

Khi được sử dụng làm nguồn sáng chiếu để chiếu, Lasers cung cấp một số ưu điểm so với đèn và đèn LED và bóng đèn truyền thống như.

• Công nghệ Laser giải quyết vấn đề tán xạ ánh sáng bằng cách phát ra ánh sáng mạch lạc. Khi ánh sáng thoát ra khỏi laser là một chùm đơn, có độ dày được giữ lại trên khoảng cách trừ khi thay đổi bằng cách đi qua các thấu kính bổ sung.
• Tiêu thụ điện năng thấp hơn (siêu tiết kiệm điện). Do cần phải cung cấp đủ ánh sáng cho máy chiếu để hiển thị hình ảnh trên màn hình, đèn tiêu thụ rất nhiều năng lượng. Tuy nhiên, vì mỗi Laser chỉ cần tạo ra một màu (tương tự như một đèn LED), nó hiệu quả hơn.
• Tăng đầu ra ánh sáng với ít phát sinh nhiệt hơn - đặc biệt quan trọng đối với công nghệ HDR, đòi hỏi độ sáng cao để có hiệu ứng đầy đủ.
• Cung cấp hỗ trợ cho gam màu rộng hơn và độ bão hòa màu chính xác hơn.
• Thời gian bật / tắt tức thì (các máy chiếu phổ thông phải đợi chừng 5 phút để đốt nóng bóng đèn) - giống như những gì bạn trải nghiệm khi bật và tắt TV.
• Tuổi thọ nguồn sáng với cường độ cao lâu hơn (rất ít suy hao sau nhiều năm sử dụng) - Tuổi thọ 20.000 giờ sử dụng trở lên rất dễ dàng đạt được, loại bỏ sự cần thiết phải thay thế đèn định kỳ.

Công nghệ Mitsubishi LaserVue của hãng Mitsubishi đầu tiên

Mitsubishi là hãng đầu tiên sử dụng công nghệ laser trong một sản phẩm dựa trên máy chiếu cho người tiêu dùng. Trong năm 2008, họ giới thiệu TV LaserVue. LaserVue sử dụng hệ thống chiếu DLP dựa trên kết hợp với nguồn ánh sáng laser. Thật không may, Mitsubishi đã ngừng tất cả các TV dùng công nghệ Laser vào cuối năm 2012.

LaserVue TV sử dụng ba laser, một cho mỗi màu đỏ, xanh lá cây và xanh dương. Ba chùm ánh sáng màu sau đó được phản xạ từ một chip DMP DMD, chứa các chi tiết hình ảnh. Các hình ảnh kết quả sau đó được hiển thị trên màn hình.

LaserVue TV cung cấp khả năng đầu ra ánh sáng tuyệt vời, độ chính xác màu và độ tương phản cao. Tuy nhiên, chúng rất đắt (một bộ TV 65 inch có giá 180.000.000 VNĐ) và mặc dù mỏng hơn hầu hết các TV chiếu sau, vẫn còn lớn hơn TV Plasma và LCD có sẵn vào thời điểm đó.

Nguồn sáng laser áp dụng vào trong sản xuất máy chiếu

LƯU Ý: Các hình ảnh trên và các mô tả sau đây là chung chung - có thể có các thay đổi nhỏ tùy thuộc vào nhà sản xuất.

Mặc dù TV LaserVue không còn khả dụng nữa, Lasers đã được điều chỉnh để sử dụng làm nguồn sáng cho máy chiếu truyền thống trong một số cấu hình.

RGB Laser (DLP) - Cấu hình này tương tự như cấu hình được sử dụng trong Mitsubishi LaserVue TV. Có 3 laser, một laser phát ra ánh sáng đỏ, một màu xanh lá cây và một màu xanh dương. Ánh sáng màu đỏ, xanh lá cây và xanh dương truyền qua thiết bị tách rời, một "ống ánh sáng" hẹp và ống kính / lăng kính / lắp ráp Chip DMD và ra khỏi máy chiếu lên màn hình.

RGB Laser (LCD / LCOS) - Chỉ cần với DLP, có 3 laser, ngoại trừ thay vì phản xạ chip DMD, ba chùm ánh sáng RGB được truyền qua ba chip LCD hoặc phản xạ 3 chip LCOS (mỗi chip được gán cho đỏ, xanh lá cây và xanh lam) để tạo hình ảnh.

Mặc dù hệ thống 3 laser hiện đang được sử dụng trong một số máy chiếu phim thương mại, do chi phí của nó, hiện không được sử dụng trong các máy chiếu DLP hoặc LCD / LCOS dựa trên người tiêu dùng, nhưng có một lựa chọn chi phí thấp hơn đang trở nên phổ biến để sử dụng trong máy chiếu - Hệ thống Laser / Phosphor.

Laser / Phosphor (DLP) - Hệ thống này phức tạp hơn một chút về số lượng ống kính và gương cần thiết để chiếu hình ảnh hoàn chỉnh, nhưng bằng cách giảm số lượng Lasers từ 3 xuống còn 1, chi phí thực hiện sẽ giảm đáng kể.

Trong hệ thống này, một Laser phát ra ánh sáng màu xanh. Ánh sáng màu xanh sau đó được chia thành hai. Một chùm tia tiếp tục xuyên qua phần còn lại của động cơ ánh sáng DLP, trong khi chiếc còn lại có bánh xe quay có chứa phốt pho màu xanh lá cây và vàng, do đó, tạo ra hai chùm ánh sáng màu xanh lá cây và màu vàng. Những chùm ánh sáng được thêm vào này, tham gia chùm ánh sáng xanh không bị ảnh hưởng, và cả ba đều đi qua bánh xe màu DLP chính, một ống kính / lăng kính lắp ráp và phản xạ ra chip DMD, bổ sung thông tin hình ảnh vào hỗn hợp màu. Ảnh màu hoàn chỉnh được gửi từ máy chiếu đến màn hình.

Laser / Phosphor (LCD / LCOS) - Đối với máy chiếu LCD / LCOS, tích hợp hệ thống ánh sáng Laser / Phosphor tương tự như máy chiếu DLP, ngoại trừ thay vì sử dụng chip DLP DMD / Lắp ráp bánh xe màu, ánh sáng được truyền qua 3 chip LCD hoặc phản xạ từ 3 chip LCOS (một chip màu đỏ, xanh lục và xanh lam).

Tuy nhiên, Epson sử dụng một biến thể sử dụng 2 laser, cả hai đều phát ra ánh sáng xanh. Khi ánh sáng xanh từ một tia laser truyền qua phần còn lại của động cơ ánh sáng, ánh sáng màu xanh từ Laser khác chạm vào bánh xe phosphor màu vàng, từ đó tách chùm ánh sáng màu xanh thành chùm sáng màu đỏ và xanh lá cây. Các tia sáng đỏ và xanh mới được tạo ra sau đó kết hợp với chùm tia màu xanh còn nguyên vẹn và đi qua phần còn lại của động cơ ánh sáng.

Laser / LED Hybrid (DLP) - Có một biến thể khác, được sử dụng chủ yếu bởi Casio trong một số máy chiếu DLP của họ, là động cơ ánh sáng lai Laser / LED.

Trong cấu hình này, một đèn LED tạo ra ánh sáng đỏ cần thiết, trong khi Laser được sử dụng để tạo ra ánh sáng xanh. Một phần của chùm ánh sáng màu xanh sau đó được tách ra thành một chùm màu xanh lá cây sau khi nhấn một bánh xe màu phosphor.

Các chùm ánh sáng màu đỏ, xanh lá cây và xanh dương sau đó đi qua thấu kính ngưng tụ và phản chiếu của một chip DMD DMD, hoàn thành việc tạo hình ảnh, sau đó được chiếu lên màn hình.

Chốt lại - có chọn máy chiếu laser hay không laser

Máy chiếu laser cung cấp sự kết hợp tốt nhất giữa ánh sáng cần thiết, độ chính xác màu sắc và hiệu suất năng lượng cho cả việc sử dụng rạp chiếu phim và rạp hát gia đình.

Các máy chiếu dựa trên đèn vẫn chiếm ưu thế, nhưng việc sử dụng nguồn sáng LED, LED / Laser hoặc Laser ngày càng tăng. Laser hiện đang được sử dụng trong một số máy chiếu hạn chế, vì vậy chúng sẽ đắt nhất (giá khoảng từ 1.500 đô la đến hơn 3.000 đô la — cũng xem xét chi phí của màn hình và trong một số trường hợp, ống kính).

Tuy nhiên, khi có sẵn tăng và người tiêu dùng mua nhiều đơn vị hơn, chi phí sản xuất sẽ giảm, kết quả là máy chiếu Laser giá thấp hơn - cũng xem xét chi phí thay thế đèn thay vì không phải thay thế laser.

Khi chọn máy chiếu - bất kể loại nguồn sáng nào sử dụng, cần phải phù hợp với môi trường xem phòng, ngân sách của bạn và hình ảnh cần phải làm hài lòng bạn.

Trước khi quyết định xem đèn LED, đèn LED, Laser hoặc LED / Laser lai có phải là lựa chọn tốt nhất cho bạn hay không, hãy tìm hiểu về từng loại.

Để biết thêm về đầu ra ánh sáng máy chiếu, cũng như cách thiết lập máy chiếu, hãy tham khảo bài viết đồng hành của chúng tôi: Nits, Lumens và Brightness - TV so với Máy chiếu và Cách thiết lập máy chiếu

Điểm cuối cùng — Cũng giống như "TV LED", (các) laser trong máy chiếu không tạo ra chi tiết thực tế trong hình ảnh nhưng cung cấp nguồn sáng cho phép máy chiếu hiển thị hình ảnh có dải màu đầy đủ trên màn hình. Tuy nhiên, việc sử dụng thuật ngữ "Máy chiếu Laser" dễ dàng hơn là "máy chiếu DLP hoặc LCD với Nguồn sáng Laser".