LED光源為投影機(jī)帶來(lái)了什么

LED相關(guān)介紹

    近年內(nèi)，LED光源技術(shù)迅速發(fā)展，在照明、家電、IT產(chǎn)品、行業(yè)設(shè)備里中使用越來(lái)越廣泛，不僅改善了產(chǎn)品的性能，更為節(jié)能環(huán)保做出了貢獻(xiàn)。對(duì)于投影機(jī)而言，隨著LED光源技術(shù)的提升，它也將迎來(lái)一個(gè)新的發(fā)展階段！

    注：LED（Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，簡(jiǎn)稱LED，是一種能夠直接把電能轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的固態(tài)半導(dǎo)體器件。它具有易控制、低壓直流驅(qū)動(dòng)、組合后色彩表現(xiàn)豐富、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，以往被廣泛應(yīng)用于城市工程、大屏幕顯示系統(tǒng)中，目前在投影機(jī)、液晶顯示器中已經(jīng)得到采用。

    LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體晶片，晶片的負(fù)極附在專用的支架上，正極連接電源，整個(gè)晶片被封裝在環(huán)氧樹(shù)脂內(nèi)。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，另一端是N型半導(dǎo)體，兩種半導(dǎo)體連接起來(lái)的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)“P-N結(jié)”，當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線作用于晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長(zhǎng)也就是光的顏色，是由形成P-N結(jié)的材料決定的。

    隨著LED光源的應(yīng)用，為我們帶來(lái)了具有80g重量、體積與手機(jī)相仿的投影機(jī)，也為我們帶來(lái)了1080p高清分辨率20,000小時(shí)以上不用更換燈泡的產(chǎn)品。甚至在一些手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、筆記本電腦中也開(kāi)始擁有了實(shí)時(shí)的投影功能。80g的投影機(jī)結(jié)構(gòu)怎樣復(fù)雜？1080p的投影機(jī)亮度如何？新一代LED投影機(jī)還應(yīng)用了哪些新技術(shù)？讓我們一起來(lái)解讀。

   現(xiàn)在，LED投影機(jī)已經(jīng)不是一個(gè)新鮮的事物，早在2006年，500g的掌上型投影機(jī)已經(jīng)在市場(chǎng)上出現(xiàn)，但那時(shí)的產(chǎn)品受LED光源亮度、光線匯聚技術(shù)的限制，投射效果并不理想，亮度僅達(dá)到50流明。初期產(chǎn)品的高昂售價(jià)也使它成為了展會(huì)上才得一見(jiàn)的稀有物品。隨著LED光源亮度的提升和投影機(jī)內(nèi)光機(jī)制造技術(shù)的發(fā)展，LED光源為投影機(jī)的未來(lái)開(kāi)辟了一條新的發(fā)展道路。

LED投影機(jī)外觀輕便靈巧

小的極致

    2008年，奧圖碼PK-101利用LED光源和TI的微型DMD芯片創(chuàng)造了投影機(jī)便攜性的新記錄。其苗條的機(jī)身體積只有105mm×49mm×17mm，它采用電池供電的方式，安裝了電池以后的機(jī)身重量只有108克，可以輕易地隨身攜帶。

    奧圖碼PK-101之所以能夠做到如此小的體積，最重要的原因在于它沒(méi)有使用發(fā)熱量高、體積較大的燈泡，而采用了LED光源，由于LED光源的發(fā)熱量遠(yuǎn)小于燈泡，因此它不需要增加專用的風(fēng)冷散熱系統(tǒng)，通過(guò)機(jī)身內(nèi)的金屬散熱片即可滿足散熱需要。另一方面，PK-101使用了TI的0.17英寸HVGA分辨率的DMD芯片，這款芯片的體積也以小為特色，與其他DMD芯片相比，其芯片面積更小。在光路中縱向安裝后使光路整體高度保持在較小的范圍。在小體積超薄的光路系統(tǒng)下，PK-101的機(jī)身厚度縮小至17mm。

    PK-101的機(jī)身長(zhǎng)度雖然只有105mm，但機(jī)身內(nèi)用于成像的光路系統(tǒng)只占據(jù)了機(jī)身長(zhǎng)度的2/5，電池倉(cāng)是其機(jī)身長(zhǎng)度增大的主要部位，如果只采用外接USB供電的方式，那么其機(jī)身還可以縮短1/2，當(dāng)然這只是一個(gè)假設(shè)，我們由此可以看到的是LED光源可以讓投影機(jī)的體積更小。

    PK-101的機(jī)身上提供了一個(gè)3檔撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)兩種不同的投影亮度，在較暗模式下可以延長(zhǎng)電池的使用壽命，高亮度模式下則可以得到更清晰的畫(huà)面效果。其信號(hào)輸入接口采用了3段式3.5mm接口，通過(guò)隨機(jī)的轉(zhuǎn)接線與MP4、手機(jī)、DV等設(shè)備連接。另外，PK-101也提供了一個(gè)Mini USB接口用于為電池充電或獨(dú)立供電。

    PK-101在投影機(jī)的便攜性上創(chuàng)造了新的記錄，但由于追求便攜性的極致，讓它的連接能力、亮度都受到很大限制，因此使它只能被應(yīng)用于娛樂(lè)環(huán)境中。但對(duì)于首款口袋型投影機(jī)來(lái)說(shuō)，它代表的是新一代技術(shù)的開(kāi)始，在IT技術(shù)的歷史中，每項(xiàng)新技術(shù)從出現(xiàn)到成熟都要經(jīng)歷時(shí)間的磨礪。對(duì)于這款產(chǎn)品而言，它展示的是LED光源和DLP技術(shù)結(jié)合后投影機(jī)發(fā)展的極致，代表的是隨身投影時(shí)代的開(kāi)始！

LED投影機(jī)追求娛樂(lè)性

    娛樂(lè)無(wú)極限

    明基GP-1和三星SP-P410M都是采用了LED光源的新款投影機(jī)，但它們并沒(méi)有奧圖碼PK-101那樣追求體積和重量的極致，而是以隨時(shí)隨地的大屏幕娛樂(lè)為主導(dǎo)，設(shè)計(jì)重點(diǎn)集中于在小巧的機(jī)身中追求娛樂(lè)性的最大化。

    明基GP-1和三星SP-P410M都是掌上型投影機(jī)，它們的重量保持在1kg以下，體積也很小巧，雖然在便攜性方面與奧圖碼PK-101不處于一個(gè)量級(jí)，但與使用普通燈泡的投影機(jī)相比，它們的便攜優(yōu)勢(shì)卻相當(dāng)明顯，而且它們針對(duì)家庭娛樂(lè)環(huán)境提供的功能也值得讓人興奮。

    在這兩款產(chǎn)品里，VGA、Video、Audio接口都成為機(jī)身上的標(biāo)配接口，可連接的設(shè)備范圍得到加強(qiáng)，臺(tái)式電腦、筆記本電腦、DVD、MP4等設(shè)備都可以直接與它連接。除此之外，這兩款產(chǎn)品都配備了A型USB接口，可以直接連接Flash存儲(chǔ)器，而且能夠?qū)⒋鎯?chǔ)器內(nèi)的圖像、視頻內(nèi)容直接投射出來(lái)。這樣的功能，讓用戶可以將拍攝的照片、視頻拷貝至Flash存儲(chǔ)器后，即可通過(guò)投影機(jī)以超過(guò)40英寸的畫(huà)面投射出來(lái)，避免使用線纜與電腦連接帶來(lái)的復(fù)雜操作。

    小巧的機(jī)身內(nèi)，也得益于LED光源和DLP投影技術(shù)的結(jié)合使用。DLP投影技術(shù)本身具有光路簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，以往很多DLP投影機(jī)已經(jīng)可以具備較小的機(jī)身體積，但限于燈泡、整機(jī)的散熱問(wèn)題，機(jī)身體積沒(méi)有進(jìn)一步突破，重量保持在1kg以上。明基GP-1和三星SP-P410M由于使用了LED光源，不僅可以將散熱問(wèn)題最小化，而且3色LED光源也讓DLP光路中的色輪得以“退休”。光路結(jié)構(gòu)得到進(jìn)一步簡(jiǎn)化，從而讓投影機(jī)的體積進(jìn)一步縮小。

    與PK101相比，明基GP-1和三星SP-P410M中采用的LED光源亮度得到了進(jìn)一步提升，明基GP-1針對(duì)每一種顏色的光源都安裝了兩個(gè)聚光透鏡，以提升光線的利用率。在測(cè)試中，明基GP-1和三星SP-P410M的實(shí)測(cè)最高亮度分別達(dá)到了97流明和140流明，在這樣的亮度表現(xiàn)下，即便有少量環(huán)境光線影響，它們投射的畫(huà)面也能比較清晰。而在黑暗環(huán)境里，當(dāng)畫(huà)面保持在40～50英寸之間時(shí)，使用高清晰視頻源投射的畫(huà)面整體效果非常好，甚至可與一些液晶電視的畫(huà)面效果相媲美。

LED投影機(jī) 投影燈泡不再換

投影燈泡不再換

    在PK-101、GP-1和SP-P410M中，LED光源發(fā)揮的最大作用是減小投影機(jī)的機(jī)身體積和重量，增強(qiáng)了投影機(jī)的便攜性，而麗訊H9080FD出現(xiàn)則將高亮度LED光源引入了投影機(jī)中，并將其寬色域優(yōu)勢(shì)充分展現(xiàn)出來(lái)。H9080FD雖然同樣使用了LED光源，但它的體積卻比常規(guī)投影機(jī)還要大，甚至與一些工程投影機(jī)的體積相當(dāng)。那么為什么H9080FD采用了LED光源后還會(huì)有如此大的機(jī)身呢？

    在經(jīng)過(guò)CHIP測(cè)試后，得到的答案是為了解決散熱和噪音問(wèn)題。雖然LED光源可以使DLP投影機(jī)的光路更為簡(jiǎn)短，縮小投影機(jī)內(nèi)部空間，但隨著LED光源亮度的提升，發(fā)熱量也會(huì)有一定幅度的增大，采用風(fēng)冷散熱勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生噪音。對(duì)于一款高端家用投影機(jī)來(lái)說(shuō)，觀看影片時(shí)噪音的影響是令人難以接受的。為此H9080FD龐大的機(jī)身內(nèi)使用了5個(gè)散熱風(fēng)扇，最大的風(fēng)扇直徑達(dá)12cm，最小的風(fēng)扇直徑也有6cm。大直徑風(fēng)扇可以在低轉(zhuǎn)速的情況下產(chǎn)生較大的風(fēng)量，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速降低后，噪音問(wèn)題也隨之迎刃而解。另外，H9080FD的LED光源上還增加了大面積的鋁質(zhì)散熱片。在工作狀態(tài)下，散熱片的實(shí)測(cè)溫度僅為32攝氏度，整機(jī)實(shí)測(cè)噪音為40dBA。

    另外，LED光源也為H9080FD帶來(lái)了更為真實(shí)的色彩表現(xiàn)力，它采用了Luminus Devices的PhlatLight LED光源，與普通燈泡相比，可實(shí)現(xiàn)的色域比NTSC標(biāo)準(zhǔn)色域增加了25%，各種過(guò)渡色的表現(xiàn)更接近真實(shí)色彩。另一方面，傳統(tǒng)DLP投影機(jī)一直困擾用戶的彩虹效應(yīng)在這款產(chǎn)品里基本得到消除。以往使用燈泡作為光源的投影機(jī)都需要借助色輪著色，而LED投影機(jī)使用3色LED直接照射DMD芯片，通過(guò)電子控制的LED光源的響應(yīng)速度是機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)的色輪無(wú)法比擬的，其3色畫(huà)面轉(zhuǎn)換速度成倍提升了20倍，從而基本消除了彩虹效應(yīng)。

LED光源的未來(lái)

   

    目前，LED光源還主要被應(yīng)用于采用DLP投影技術(shù)的產(chǎn)品里，我們今天看到的幾款產(chǎn)品，都采用了TI的DLP投影技術(shù)。相信隨著光源技術(shù)的發(fā)展，使用3LCD投影技術(shù)的產(chǎn)品也有可能采用LED光源，推出相應(yīng)的產(chǎn)品。

    以往LED光源的作用主要用于減化DLP投影機(jī)的光路結(jié)構(gòu)，采用3色LED光源后，DLP投影機(jī)無(wú)需通過(guò)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)的色輪對(duì)光線著色，直接通過(guò)專用驅(qū)動(dòng)電路控制R、G、B三種顏色的LED按需發(fā)光即可。光路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化后，投影機(jī)的體積和重量具有了充分縮小的空間。但由于LED光源的亮度難以提高，所以采用LED光源的超便攜投影機(jī)亮度都保持在50流明、100流明、150/170流明等幾個(gè)檔次，始終沒(méi)有突破200流明。本次測(cè)試的前3款超便攜產(chǎn)品便是主要代表。

    但隨著麗訊H9080FD的出現(xiàn)，讓我們欣喜的看到在投影機(jī)中使用的LED光源亮度已經(jīng)登上了一個(gè)新的階梯。當(dāng)800流明高亮度LED光源在投影機(jī)中得到應(yīng)用后，它們對(duì)投影機(jī)的影響已經(jīng)不僅僅是減低重量和體積那么單純。LED光源與燈泡相比，其2萬(wàn)～3萬(wàn)小時(shí)的壽命足以讓投影機(jī)終身使用而無(wú)需更換“燈泡”，而且LED光源沒(méi)有燈泡的預(yù)熱和冷卻問(wèn)題，開(kāi)機(jī)和關(guān)機(jī)速度更快，易用性也隨之提高。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，LED投影機(jī)可以像家電設(shè)備一樣隨時(shí)開(kāi)關(guān)，而無(wú)需像以往那樣擔(dān)心斷電、操作失誤會(huì)對(duì)燈泡產(chǎn)生損害。

    在我們本次測(cè)試中，麗訊H9080FD、明基GP-1、三星P410M在高清片源的支持下，LED光源的寬色域優(yōu)勢(shì)得到了充分發(fā)揮，尤其是H9080FD在其1920×1080的高清分辨率支持下投射的畫(huà)面，色彩濃郁、過(guò)渡自然、細(xì)節(jié)清晰，在暗房?jī)?nèi)投射的效果已經(jīng)可與顯示器媲美。

   

家用優(yōu)先，商務(wù)需等待

   

    雖然與燈泡相比，LED光源有著種種優(yōu)勢(shì)，但目前為止，高亮度LED光源仍然僅僅被應(yīng)用于高端家用投影機(jī)中，如麗訊H9080FD的15萬(wàn)售價(jià)是讓大多數(shù)消費(fèi)者難以接受的。但CHIP相信隨著LED光源技術(shù)的不斷成熟，不遠(yuǎn)的將來(lái)，高亮度LED光源將會(huì)在家用投影機(jī)中得到普遍使用，讓家用投影機(jī)具有與家電相同的易用性，為家庭用戶帶來(lái)新的視覺(jué)享受。

    在亮度方面，目前LED光源的亮度僅僅能夠滿足家用投影機(jī)的要求，如果想進(jìn)入商務(wù)投影機(jī)領(lǐng)域，LED光源還有很長(zhǎng)的路要走。雖然1500流明的LED光源已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室里出現(xiàn)，但與商務(wù)環(huán)境的要求還相差甚遠(yuǎn)，只有當(dāng)LED光源亮度達(dá)到2000流明時(shí)，才可以說(shuō)它具備了進(jìn)入商用投影機(jī)門(mén)檻的通行證。