投影机产业革命 LED光源技术全面揭秘
【泡泡网投影机频道07月03日讯】投影技术经过近两年快速发展,在性能与功能方面已经非常成熟,而且应用范围十分广泛,覆盖商务、教育、交通、医疗以及娱乐等各个领域。尤其是在奥运会开幕式中,数十台专业级投影机展现出异彩纷呈的视觉特效,给人们留下了深刻的印象。那么在2009年,投影机产业又将有哪些突破与发展呢?
丽讯推出全球首台优异LED全高清投影机
在去年CES展会中,各种微型投影机产品吸引了众多业内人士与消费者的关注,然而这与LED光源技术的成熟是密不可分的。LED作为投影机的新光源,虽然目前还处于起步阶段,但是它的特性将对整个投影机产业带来革命性的变化。
在投影机领域,LED光源具备长寿命、广色域、低功耗等特点,比传统光源具有无法比拟的优势,为此我们有必要对LED光源技术进行一些相应的了解。而在平板电视市场,LED背光已经取代“高清”和“倍速驱动”成为新一代技术的代名词。
● 什么是LED?
LED又称“发光二极管”,是英文 Light Emitting Diode的缩写,这种电子元件很早以前就开始应用在显示和照明领域。早在2005年,三星公司率先推出采用LED光源的迷你型投影机SP310ME,只不过当时LED光源技术尚未成熟,亮度只能达到几十流明。
LED的主体是一块电致发光的半导体材料,在它两端加上正向电压,电流会从LED阳极流向阴极,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,而且电流越强,发光越强。由于它的发光原理不同于传统的UHE、UHP光源,因此LED光源具有超长的使用寿命,理论寿命长达50000小时,而且发光过程中热量少、功耗低,符合当今社会对节能环保的要求。
● RGB三色LED与白光LED
作为投影机的新光源,LED光源可分为RGB LED与白光LED,其中RGB LED也称三色LED,通过红、绿、蓝三原色处理图像色彩,具有最好的光学特性,色彩表现优异,可完美替代DLP投影机中的色轮与投影灯泡;而白光LED相对RGB LED而言,简化了光学引擎结构,将彩色滤光片内建在微型显示芯片上,以实现各种色彩,具备低成本、易量产等特性。
虽然白光LED在成本上具有优势,但是色彩表现与采用三色LED光源的LED投影机相比,还是具有比较明显的差别。不过在产品方面,由于LCOS技术与白光LED搭配开发的微型投影光机具有低成本、易量产、亮度高等优势,因此更有可能切入低端市场率先普及。
● 抛弃投影灯泡!LED光源的主要优势
虽然LED投影机刚刚处于起步阶段,但是这一技术具有传统投影灯泡无法比拟的优势,下面我们就来总结一下LED作为投影机光源都有哪些少有的特点。
● 体积很小
LED元件的体积可以做的非常小,更加便于投影机的设计,搭配DLP与LCOS微型投影芯片,可以制造出各种微型投影机产品,微小的投影光机也可嵌入手机、MP4等随身设备。
● 超长寿命
LED元件的寿命非常长,理论上可达到50000小时之久,是投影灯泡的十倍,如果每天观看5小时计算,LED光源可以使用10年以上,而且频繁的开关,也不会影响到使用寿命,与普通家电产品无异。
● 亮度衰减小
LED的发光指向性非常强,亮度衰减比传统光源低很多,在使用2000小时之后,其衰退率不超过5%。
● 节能环保
LED在生产过程中不要添加“汞”,符合环保要求,而且LED易于驱动,在发光过程中发热量小、功耗低。
● 广色域色彩
LED的发出的光线能量集中度很高,集中在较小的波长窗口内,色彩纯度高,可轻松呈现出110-120%NTSC广色域色彩。
● 反应速度快
LED响应时间非常快,搭配专用驱动元件,其反应速度大约是传统色轮(DLP投影机)的20倍左右,因此彻底杜绝了“彩虹”现象。
正是基于上述优点,LED光源必将逐步取代传统灯泡光源,引领投影机市场的发展,从手掌大的微型投影机到全高清投影机,在未来LED投影机的身影将随处可见。
● 取代色轮和灯泡!LED发挥大作用
众所周知3DLP解决方案在色彩与对比度方面堪称完美,但是昂贵的成本使它只能用于制造专业级家庭影院投影机、数字电影放映机等高端产品。因此,目前市售主流DLP投影机均为单片式构架,下面我们先来看一下它的结构,这会有助于了解LED光源的作用。
主流(单片式)DLP投影机的结构是由DMD芯片、色轮与投影灯泡组成,需要色轮旋转显示出与某个瞬间的色彩一致的画像,并且通过每秒进行数千次的旋转来显示全彩色,其色彩表现与3DLP、LCOS以及3LCD三种三片式构架相比存在一些差距。
三色LED光源
如果应用LED光源将改变这种传统构架,RGB LED芯片组与驱动元件可取代DLP(单片式)投影机中的色轮与投影灯泡,而且LED的反应速度大约是传统色轮的20倍左右,不仅提升了色彩还原的准确性,而且能够彻底杜绝“彩虹”现象。同时,由于没有投影灯泡的高热量问题,LED投影机可以像操作普通家电产品一样即开即关,无需预热与冷却。
● LED光源的应用 微型投影机市场
在微型投影机市场,LED光源与微型投影芯片组成微型投影光机,已经成为新一代随身设备,超小的光机体积可轻松融入PDA、手机、MP4等移动便携产品之中,让消费者尽情享受大画面带来的方便与快乐,目前这类产品的亮度一般在10流明-30流明之间。
在这一领域,DLP与LCOS技术无疑走在了前列,其中德州仪器DLP开发的DLP Pico芯片组采用了0.17吋微型DMD芯片,芯片体积只有葡萄干大小,但是配合RGB LED光源依然可以投出超大的显示画面,其光机核心主要提供给核心合作伙伴,小厂商很难介入。
相比DLP技术,LCOS技术的专利门槛要低很多,3M、奇景光电等实力派厂商均开发出微型LCOS光机,但是为了降低成本,此类方案大多采用白光LED作为光源,光学引擎构架大大简化,使其具备低成本、体积小与易量产等特性,目前已被很多小厂商采用。
● LED光源的应用 掌上与家投市场
随着微型投影机市场的兴起,三星率先将LED光源应用于掌上型投影机,亮度从微型投影机的10流明上升到150流明左右,具有更强的实用性,在实际使用中可以用于遮光较好的小型会议室与家居卧室,兼顾商务演示、家庭娱乐等多重应用。
掌上型投影机作为体现终极数字化生活方式的设备,产品外观非常精美,整机重量不足1公斤,具备极好的便携性,预计下半年将有更多的同类产品问世。其中,代表机型三星SP-P410M与明基GP1均采用DLP投影技术与三色LED光源,不仅拥有超长的使用寿命,而且LED的广色域特性可带来更加丰富的色彩表现。此外,通过整合USB播放功能,可直接播放U盘中的图片或视频,从而实现无PC化工作,省去了笨重的笔记本电脑和繁复的接线。
目前,LED光源的亮度最高可达到1000流明左右,虽然与传统光源相比仍有不小的差距,但是已经能够满足家用高清投影机的需要。今年4月,丽讯推出全球首台优异LED全高清家庭影院投影机—H9080FD,它采用0.95吋全高清DLP芯片与RGB三色LED光源,不仅亮度达到800流明,而且对比度更是高达100000:1,配合Gunnum VXP9450专业级视频处理芯片,可以轻松输出令人震撼的色彩和影像效果。随着LED光源的不断成熟,将有越来越多的高端家用投影机采用这一革命性的技术。
写在最后:虽然LED技术早已问世,但是作为投影机的新光源才刚刚起步,从微型投影机到掌上型投影机再到优异高清投影机,LED光源正在急速成熟,凭借它出色的色彩表现力、细腻的画面细节、超长的使用寿命等优势,必将在未来几年引领投影机市场的发展。<