投影機帶給我們的是什么?為什么說LED光源是投影機的新苗頭?現(xiàn)有投影機價格將會出現(xiàn)大跳水行情嗎?為什么LED是世界照明的發(fā)展方向?購買投影機還需尋尋覓覓嗎?本文全方位為您娓娓道來。
一、投影機的確是個好東西
它不僅僅顯示面積大,臨場感強,而且還具有許多其他的優(yōu)點:
無論是液晶投影機還是DLP投影機,顯示清晰度都高于現(xiàn)有電視機,而且接口多樣,適應(yīng)性強,不僅當前可用也適合今后數(shù)字高清晰電視的發(fā)展趨勢;圖像刷新率都高于電視幀頻,觀看起來不閃爍,亮度適宜無輻射,長久觀看不疲勞,環(huán)保、健康;它體積比顯像管電視機小巧,攜帶方便,不僅利于家庭和商務(wù)使用,而且也便于搬遷、儲存,特別適合移動人群,適應(yīng)多地點工作、生活需要。還可以與電腦連接作為大屏幕多媒體顯示,適合用作影視、宣傳、教學(xué)、游戲,用途非常廣泛。而且在同樣顯示尺寸條件下其價格大大低于等離子和液晶顯示屏。
隨著家庭影院發(fā)燒友的逐步增多,家用投影機已成為影視器材器的消費熱點。
二、價格高昂是投影機的普及障礙
若要真正組建一套看得過去的家庭影院,還必須使用分辨率達到800X600以上的投影機。當然價格仍然是個阻礙,因而大家翹首以待盼望著投影機價格降低。
投影機價格高昂的原因,除液晶屏、DLP器件成品率低成本較高以外,作為光源的投影燈及其點燈電路也是主要的。
投影機的光源,大多使用飛利浦在上世紀90年代開發(fā)的UHP(Uhra High Power,超高功率)燈具。這種光源平均亮度高達1Ged/m2。但是UHP燈具的壽命不長,雖然理論上用于前投式投影機光源壽命可在1000—6000小時,實用中通常多為2000小時左右而且價格通常在2000元/只,這使投影機平均每小時使用成本(包括購機費用攤銷)則達到6—8元!
除投影燈本身外,其啟動裝置也很復(fù)雜,需要通過特別的驅(qū)動電源穩(wěn)定電極電壓,保證電弧穩(wěn)定,消除屏幕閃爍,這就需要專用鎮(zhèn)流器和啟動控制電路。由于發(fā)熱量大,還需要專門的散熱風扇和電機,不僅產(chǎn)生噪聲和消耗電能,也增加了成本。
此外,液晶投影機通常采用三片式投影頭組合,不僅高密度液晶片成本高,而保證三片液晶圖像重合的光學(xué)器件結(jié)構(gòu)也十分精密。DLP投影機雖然成像器件只有一片,成本比三片式液晶要低一些,但它需要使投影燈的白光變?yōu)椴噬,這就需要特殊的色輪和色輪驅(qū)動電機以及同步控制電路。這種精密的旋轉(zhuǎn)色輪系統(tǒng)也是高成本的原因之一。
因此要降低投影機成本,首先必須進行光源改革,降低投影燈和啟動電路成本;選用DLP方式,設(shè)法去掉色輪機構(gòu),就成為投影機開發(fā)的新方向和新途徑。
三、LED光源是投影機發(fā)展的新苗頭
今年元月在美國拉斯維加斯的國際消費電子展,即“2005 CES"上,由美國德州儀器公司(TI)展出的一些袖珍DLP投影機,打破了投影機的傳統(tǒng)概念,受到了參觀者的極大關(guān)注。該機使用DLP芯片,革命性的特點是使用了LED發(fā)光二極管作為光源,取代了成本高、壽命短、耗電大的鹵素玻璃UHP投影燈。它具有以下特點:
采用了新型的超高亮度發(fā)光二極管作為投影燈。不存在高電壓啟動,不需要氣體放電的預(yù)熱時間,也沒有電感性的鎮(zhèn)流器和啟動控制電路,直接采用低電壓供電,大大降低了投影燈和附加電路的成本;并且由于發(fā)熱很小,大大延長了投影燈的使用壽命,從2000小時增大到50000小時壽命,而且還省去了散熱風機,不僅減少了體積重量,消除了噪聲還減少了能耗。
特別重要的是:不再使用精密的色輪機構(gòu)。采用LED發(fā)光二極管作為投影燈后,利用LED的快速啟動特性,DLP投影機在彩色切換機理上發(fā)生了革命性的變化。
我們知道,在單片DLP投影系統(tǒng)中,投影燈發(fā)出的白色光經(jīng)透鏡聚光后,必須經(jīng)過一個旋轉(zhuǎn)色輪來產(chǎn)生3(6)基色投影光束,照射在DMD微鏡芯片上,再通過投影透鏡將反射光投射到屏幕上形成彩色的投影圖像。旋轉(zhuǎn)色輪是由(3—6片)扇形的紅、綠、藍濾光片組成,它以60Hz的頻率轉(zhuǎn)動,在此同時DMD上也加上與濾色片彩色相同的色度信號,這樣能夠每秒提供180個色場。在這種結(jié)構(gòu)體系中,DLP工作在場順序制的彩色模式,人眼視覺系統(tǒng)感受到快速變換的紅、綠、藍信息,從而綜合成一幅完整的全彩色圖像。由于DMD的電子快速尋址顯示方式,可以提供極高的幀頻,達到每秒180幅圖像甚至更高。這樣即便分為三個基色場,每種基色的重復(fù)頻率也達到了60Hz或更高,已遠超過了人眼的閃爍門限,因而完全感覺不到閃爍,看起來和三片式投影機的彩色效果一樣好。這種投影方法雖然使用的是單片微鏡器件,但由于采用三基色順序顯示,每個像素被重復(fù)使用了三次,彩色像素數(shù)量與微鏡器件像素同樣多,而不像單片液晶屏那樣,彩色像素僅為總像素的1/3。
顯然,單片DLP投影系統(tǒng)比三片式液晶的成本降低,而單片微鏡器件又可以做到800x600、1024x768、1280X768各種分辨率,甚至今后達到更高的清晰度,以滿足彩色電視圖像的投影需要。所以DLP投影機有利于降低整機成本而得到普及。
采用LED發(fā)光二極管作為投影燈后,由于LED能夠快速通斷,變換投影燈光的色彩再不需要采用復(fù)雜而精密的色輪系統(tǒng),只需要切換紅、綠、藍三基色的發(fā)光二極管,讓它們輪流發(fā)光即可轉(zhuǎn)換彩色。這種通過采用高速切換紅、綠、藍LED來改變投影光源的發(fā)光顏色而進行彩色顯示的革命方式,取消了色輪和電機,進一步減少了體積和耗電,實現(xiàn)了空前的小型化設(shè)計。因而這種無電機、無燈泡投影機,其外形尺寸僅為121 x47X97(mm),重量400g,只有手掌大小。分辨率為800X600像素,達到了一般DLP投影機的顯示清晰度。
由于發(fā)光二極管光效高,發(fā)熱很小,不必使用散熱風扇,又取消了色輪和電機,從而大大減小了體積,也降低了成本。據(jù)TI公司介紹,該產(chǎn)品計劃于2005年8月上市,價格為599美元(還不到人民幣5000元!)。
2005CES展覽會上,富可視公司(InFocus)展示的使用LED發(fā)光二極管為光源的袖珍DLP投影機,其體積更小。別開生面的是:由于耗電僅為17W,竟然可以用內(nèi)部電池為電源,從而徹底去掉了電源線尾巴,成為真正的“便攜式”產(chǎn)品。
四、LED光源投影機可能引發(fā)家電發(fā)展新機遇
2005CES展會上出現(xiàn)LED投影機并不是偶然的,它是一場世界照明技術(shù)革命的表現(xiàn):
1、世界照明技術(shù)發(fā)生革命性轉(zhuǎn)折——LED半導(dǎo)體光源正在取代傳統(tǒng)光源
近年來,美國、歐盟、日本、韓國等相繼加大半導(dǎo)體照明研究開發(fā)力度。日本投資50億日元推行“21世紀光計劃”,提出2006年就要用LED半導(dǎo)體燈大規(guī)模替代傳統(tǒng)白熾燈;美國能源部設(shè)立了由13個國家重點實驗室、公司和大學(xué)參加的“半導(dǎo)體照明國家研究項目”,計劃用10年時間,投資5億美元開發(fā)半導(dǎo)體照明;歐盟則委托6個大公司和兩所大學(xué),于2000年7月啟動了“彩虹計劃”;我國臺灣省也設(shè)立了由16個生產(chǎn)科研單位和大學(xué)參加的“21世紀照明光源開發(fā)計劃”。世界三大照明工業(yè)巨頭:通用電氣、飛利浦、奧斯拉姆集團都已經(jīng)啟動大規(guī)模商用開發(fā)計劃,紛紛與半導(dǎo)體公司合作或進行并購,成立半導(dǎo)體照明企業(yè),并提出要在2010年前,使半導(dǎo)體燈發(fā)光效率再提高8倍,價格降低100倍。
美國能源部曾經(jīng)預(yù)測,到2010年美國將有55%的白熾燈和熒光燈被半導(dǎo)體燈所替代,每年節(jié)約電費可達350億美元,半導(dǎo)體燈將形成500億美元的大產(chǎn)業(yè)。
面對半導(dǎo)體照明市場的良好前景和巨大誘惑,一場搶占半導(dǎo)體照明新興產(chǎn)業(yè)制高點的爭奪戰(zhàn)已經(jīng)在全球轟然打響。我國也不例外,開始了LED照明產(chǎn)業(yè)革命。目前白光LED的發(fā)光效率已經(jīng)達到20—30lm/W(流明/瓦),已超過白熾燈(15 lm/W),但不如熒光燈的80—100 lm/W。專家認為,LED的發(fā)光效率如果從目前的25 lm/W提高到200 lm/W,價格從目前的每千流明1500元,降低到每千流明15元,就能實現(xiàn)照明技術(shù)的革命。半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)每年給中國節(jié)省的電力,將相當于三峽的發(fā)電量。而投影燈是照明燈的高價值產(chǎn)品,必然成為發(fā)展重點。
2、現(xiàn)有投影機價格將會出現(xiàn)大跳水行情
由于光源的革命,LED照明燈如果在投影機中得到廣泛的應(yīng)用,投影機的結(jié)構(gòu)和價格可能將在近2-3年內(nèi)出現(xiàn)極大的變化,會影響到投影機產(chǎn)業(yè)甚至引起影視家電產(chǎn)業(yè)的巨大調(diào)整,稱得上是個歷史性的轉(zhuǎn)折點,值得我們密切關(guān)注。這里不妨來個大膽推測,僅供讀者參考:
兩年前的投影機價格,一般在1.5—2萬元以上,去年底開始出現(xiàn)萬元以下的投影機。今年到網(wǎng)上查看,可以隨處見到“萬元投影機”的叫賣。隨著2005CES展覽會上,使用LED發(fā)光二極管為光源的袖珍DLP投影機的推出,網(wǎng)上投影機降價品種增多,價格不斷下降,不少郵購網(wǎng)站均可見到7、8千元/臺的投影機,而近來已不斷有5千余元/臺的產(chǎn)品推出。這與LED投影機的出現(xiàn)并非“巧合”,與兩年前HDTV大量推出時,普通顯像管電視機價格大跳水的情況何其類似。
市場的危機無時不在,成功的企業(yè)家都對此極為敏感。比爾•蓋茨說過的一句經(jīng)典之語是:“微軟離破產(chǎn)永遠只有18個月”。成功企業(yè)家們認為沒有誰是永恒的強者。而成功的企業(yè)對市場風險的敏感程度遠遠超過普通消費者,他們善于在一項新技術(shù)初露頭角時,便能感知繼后的巨大鋒芒,從而采取應(yīng)變措施,規(guī)避將來可能發(fā)生的風險。而減少產(chǎn)量,降價拋售舊品存貨,便是迎接新品而利于市場進退的有效應(yīng)變手段。
誠然,目前在CES 2005展會上出現(xiàn)的LED投影機僅只是一個“概念產(chǎn)品”,媒體報道上述樣機說:“演示中,在不太明亮的環(huán)境中,向約1m遠處投射了約40-50”的圖像”。的確“效果”完全構(gòu)不成對現(xiàn)有投影機產(chǎn)品的威脅,但是LED照明正在成為世界性的巨大產(chǎn)業(yè),它正以迅猛之勢蓬勃發(fā)展,必然要取代現(xiàn)有白熾燈和熒光燈,完全占領(lǐng)照明市場。作為燈具中價格最高、利潤豐厚的投影燈不可能會被遺忘和忽視,而會成為優(yōu)先發(fā)展的重點,迅速應(yīng)用到投影機上。
LED之所以成為世界照明的發(fā)展方向,因為它具有極大的優(yōu)點:它壽命長(75000小時),是白熾燈的十倍以上;發(fā)熱量低、耗電量少,為白熾燈泡的
1/8,熒光燈泡的1/2;成本低;可靠性高,沖擊、震動不破碎;體積小,重量輕容易開發(fā)小巧產(chǎn)品。
采用LED光源的微型DLP投影機,在5月以后面世,我國市場已經(jīng)愈來愈多,傳統(tǒng)投影機價格跳水的現(xiàn)象可能會在今后愈加明顯。這對早已于計劃購買投影機的人們,是一個良好機會,可以用比較低的價格買到心儀的投影機。因為LED投影機的亮度短期內(nèi)還不可能達到目前投影機的水平;而對于不太心急的消費者則提供了一個觀望的好機會,可以等待使用LED的新型投影機亮度實用化后大量進入市場。新型LED投影機不僅噪聲低、壽命長,而且會更加省電、輕便、小巧,價格還會更便宜,使用成本也會更低,這就勢必會促進投影機的普及,形成投影機進入家庭的新高潮。
3、LED投影技術(shù)方案可能形成新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展機遇
當LED投影機成為低耗電、低噪聲、低價格、長壽命、大屏幕、高清晰的影視設(shè)備時,必然會成為家庭最為理想的顯示設(shè)備,并將成為家電產(chǎn)業(yè)的新發(fā)展機遇。
隨著高亮度LED作為成熟的投影光源,它和DMD微鏡芯片,可以共同組成體積小巧的DLP組件,因為DMD芯片只有0.55",大約13mm,而大功率LED也超不過桂圓大小,整個組件由于沒有色輪和電機,沒有鎮(zhèn)流器,其體積不到兩盒香煙大。利用這一成熟組件加上電路板、鏡頭,形成“投影頭組件”,使得組裝DLP投影機,將不是一件困難的事情。
這種“投影頭組件”除了應(yīng)用于DLP前投影機,還可制成25"-36"的小型、輕薄背投電視機,用于填補顯像管電視機退出市場后而形成的中、小型電視的市場空白。由這種DLP組件裝成的新型背投電視機,需要的亮度不如投影機高,能夠充分展現(xiàn)出LED光源的DLP投影方案的優(yōu)點:高清晰、高可靠;長壽命、低成本;無高壓、無輻射;低噪聲、低耗電。LED必然會成為家庭相當理想的顯示設(shè)備,而為廣大家庭所歡迎。
LED光源的投影機和背投電視機,憑借其成本不高的優(yōu)勢,將和等離子、液晶等平面電視機共同成為數(shù)字高清電視時代的主流影視家電設(shè)備。也許,這只是筆者的大膽愚見,且讓我們靜觀其變吧!