O que você precisa saber sobre projetores de vídeo a laser

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Os projetores de vídeo trazem a experiência de ir ao cinema para casa com a capacidade de exibir imagens muito maiores do que a maioria das TVs. No entanto, para que um projetor de vídeo funcione com a qualidade ideal, ele deve fornecer uma imagem que seja brilhante e exiba uma ampla gama de cores. Para conseguir isso, é necessária uma fonte de luz embutida poderosa. Nas últimas décadas, diferentes tecnologias de fontes de luz foram empregadas, com o laser sendo o mais recente a entrar na arena. Vamos dar uma olhada na evolução da tecnologia de fonte de luz usada em projetores de vídeo a laser e como os lasers estão mudando o jogo.

A evolução de CRTs para lâmpadas

No início, os projetores de vídeo e as TVs de projeção empregavam a tecnologia CRT, que você pode considerar como tubos de imagem de TV muito pequenos. Três tubos (vermelho, verde, azul) forneceram a luz necessária e os detalhes da imagem. Cada tubo é projetado em uma tela de forma independente. Para exibir uma gama completa de cores, os tubos tiveram que ser convergidos. Isso significava que a mistura de cores realmente ocorria na tela e não dentro do projetor. O problema com os tubos não era apenas a necessidade de convergência para preservar a integridade da imagem projetada se um tubo enfraquecesse ou falhasse, mas também que todos os três tubos tinham que ser substituídos para que todos projetassem a cor na mesma intensidade. Os tubos também esquentavam muito e precisavam ser resfriados por um gel ou líquido especial. Para piorar, tanto os projetores CRT quanto as TVs de projeção consomem muita energia. Os projetores funcionais baseados em CRT agora são muito raros. Os tubos foram substituídos por lâmpadas, combinados com espelhos especiais ou rodas de cores que separam a luz em vermelho, verde e azul, e um “chip de imagem” separado que fornece os detalhes da imagem. Dependendo do tipo de chip de imagem usado (LCD, LCOS ou DLP), a luz que vem da lâmpada, espelhos ou roda de cores deve passar ou refletir no chip de imagem, que produz a imagem que você vê no tela.

O problema com lâmpadas

Os projetores LCD, LCOS e DLP “lâmpada com chip” são um grande salto em relação aos seus predecessores baseados em CRT, especialmente na quantidade de luz que podem emitir. No entanto, as lâmpadas ainda desperdiçam muita energia, emitindo todo o espectro de luz, embora apenas as cores primárias de vermelho, verde e azul sejam realmente necessárias. Embora não sejam tão ruins quanto as CRTs, as lâmpadas ainda consomem muita energia e geram calor, sendo necessário o uso de um ventilador potencialmente barulhento para manter as coisas resfriadas. Além disso, desde a primeira vez que você liga um projetor de vídeo, a lâmpada começa a enfraquecer e eventualmente queimará ou ficará muito fraca (geralmente após 3.000 a 5.000 horas). Até os tubos de projeção CRT, por maiores e pesados ​​que fossem, duravam muito mais tempo. A curta vida útil das lâmpadas exige substituição periódica por um custo adicional. A demanda atual por produtos ecológicos (muitas lâmpadas para projetores também contêm mercúrio) exige uma alternativa que possa fazer o trabalho melhor.

LED para o Rescue?

Uma alternativa às lâmpadas são os LEDs (Light Emitting Diodes). Os LEDs são muito menores do que uma lâmpada e podem ser atribuídos para emitir apenas uma cor (vermelho, verde ou azul). Com seu tamanho menor, os projetores podem ser muito mais compactos, mesmo dentro de algo tão pequeno quanto um smartphone. Os LEDs também são mais eficientes do que as lâmpadas, mas ainda apresentam alguns pontos fracos.

• Primeiro, os LEDs geralmente não são tão brilhantes quanto as lâmpadas.
• Em segundo lugar, os LEDs não emitem luz de forma coerente. O que isso significa é que, como os feixes de luz saem de uma fonte de luz baseada em chip de LED, eles tendem a se espalhar levemente. Embora sejam mais precisos do que uma lâmpada, ainda são ligeiramente ineficientes.

Um exemplo de projetor de vídeo que utiliza LEDs como fonte de luz é o LG PF1500W.

Entre no Laser

Para resolver os problemas de lâmpadas ou LEDs, uma fonte de luz laser pode ser usada. Laser significa euight UMAamplificação por Stimulado Emissão de Radiação. Lasers têm sido usados ​​desde cerca de 1960 como ferramentas em cirurgia médica (como LASIK), na educação e nos negócios na forma de ponteiros laser e levantamentos à distância, e os militares usam lasers em sistemas de orientação e como possíveis armas. Além disso, Laserdisc, DVD, Blu-ray, Ultra HD Blu-ray ou CD player, usam lasers para ler pontos em um disco que contém música ou conteúdo de vídeo.

O laser encontra o projetor de vídeo

Quando usados ​​como fonte de luz para projetores de vídeo, os lasers oferecem várias vantagens em relação às lâmpadas e LEDs.

• Coerência: Lasers resolvem o problema de espalhamento de luz, emitindo luz de forma coerente. À medida que a luz sai do laser como um feixe único e estreito, a “espessura” é retida ao longo das distâncias, a menos que seja alterada pela passagem por lentes adicionais.
• Menor consumo de energia: Devido à necessidade de fornecer luz suficiente para que o projetor exiba uma imagem na tela, as lâmpadas consomem muita energia. No entanto, como cada laser só precisa produzir uma cor (semelhante a um LED), ele é mais eficiente.
• Resultado: Lasers oferecem maior saída de luz com menos geração de calor. Isso é especialmente importante para HDR, que requer alto brilho para efeito total.
• Gamut / saturação: Lasers oferecem suporte para gamas de cores mais amplas e saturação de cores mais precisa.
• Virtualmente instantâneo: O tempo para ligar / desligar é mais parecido com o que você experimenta quando liga e desliga uma TV.
• Vida útil: Com os lasers, você pode esperar 20.000 horas de uso ou mais, eliminando a necessidade de substituição periódica da lâmpada.

Assim como com a “TV LED”, o (s) laser (es) em um projetor não produzem os detalhes reais da imagem, mas fornecem a fonte de luz que permite que os projetores exibam imagens em toda a gama de cores em uma tela. No entanto, é mais fácil usar o termo “projetor a laser” em vez de “projetor de vídeo DLP ou LCD com fonte de luz laser”.

O Mitsubishi LaserVue

A Mitsubishi foi a primeira a usar lasers em um produto baseado em projetor de vídeo para o consumidor. Em 2008, eles introduziram a TV de retroprojeção LaserVue. O LaserVue usou um sistema de projeção baseado em DLP em combinação com uma fonte de luz laser. Infelizmente, a Mitsubishi descontinuou todas as suas TVs de projeção traseira (incluindo a LaserVue) em 2012. A TV LaserVue empregava três lasers, um para vermelho, verde e azul. Os três feixes de luz coloridos foram então refletidos em um chip DLP DMD, que continha os detalhes da imagem. As imagens resultantes foram então exibidas na tela. As TVs LaserVue fornecem excelente capacidade de saída de luz, precisão de cores e contraste. No entanto, eram muito caros (um conjunto de 65 polegadas custava US $ 7.000) e, embora fossem mais finos que a maioria das TVs de projeção traseira, ainda eram mais volumosos do que as TVs de plasma e LCD disponíveis na época.

Exemplos de configuração de fonte de luz laser para projetor de vídeo

As imagens acima e as seguintes descrições são genéricas; pode haver pequenas variações dependendo do fabricante ou aplicação. Embora as TVs LaserVue não estejam mais disponíveis, os lasers foram adaptados para uso como fonte de luz para projetores de vídeo tradicionais em várias configurações.

Laser RGB (DLP)

Esta configuração é semelhante à usada na TV Mitsubishi LaserVue. Existem 3 lasers, um que emite luz vermelha, um verde e um azul. A luz vermelha, verde e azul viajam através de um anti-manchas, um “tubo de luz” estreito e montagem de lente / prisma / chip DMD e sai do projetor para uma tela.

Laser RGB (LCD / LCOS)

Assim como com DLP, existem 3 lasers, exceto que, em vez de refletir nos chips DMD, os três feixes de luz RGB são passados ​​por três chips LCD ou refletidos em 3 chips LCOS (RGB) para produzir a imagem. Embora o sistema de laser 3 seja usado atualmente em alguns projetores de cinema comerciais, ele não é usado atualmente em projetores DLP ou LCD / LCOS baseados no consumidor devido ao custo. Existe outra alternativa de baixo custo que é popular para uso em projetores: o sistema Laser / Fósforo.

Laser / Fósforo (DLP)

Este sistema é um pouco mais complicado em termos do número necessário de lentes e espelhos necessários para projetar uma imagem completa, mas ao reduzir o número de lasers de 3 para 1, o custo de implementação é bastante reduzido. Nesse sistema, um único laser emite luz azul. A luz azul é então dividida em duas. Um feixe continua pelo resto do motor de luz DLP, enquanto o outro atinge uma roda giratória que contém fósforos verdes e amarelos, que, por sua vez, criam dois feixes de luz verdes e amarelos. Esses feixes adicionados se unem ao feixe de luz azul intocado e todos os três passam pela roda de cores DLP principal, um conjunto de lente / prisma e refletem no chip DMD, que adiciona as informações da imagem à mistura de cores. A imagem colorida completa é enviada do projetor para uma tela. Um projetor DLP que utiliza a opção Laser / Fósforo é o Viewsonic LS820.

Laser / Fósforo (LCD / LCOS)

Para projetores LCD / LCOS, incorporar um sistema de luz Laser / Fósforo é semelhante ao dos projetores DLP, exceto que em vez de usar um chip DLP DMD / conjunto de roda de cores, a luz é passada por 3 chips LCD ou refletida em 3 LCOS salgadinhos. No entanto, a Epson emprega uma variação que emprega 2 lasers, ambos emitindo luz azul. Conforme a luz azul de um laser passa pelo resto do motor de luz, a luz azul do outro laser atinge uma roda de fósforo amarela, que, por sua vez, divide o feixe de luz azul em feixes de luz vermelha e verde. Os feixes de luz vermelha e verde recém-criados se juntam ao feixe azul ainda intacto e passam pelo resto do motor de luz. Um projetor LCD da Epson que usa um laser duplo em combinação com um fósforo é o LS10500.

Laser / LED híbrido (DLP)

Outra variação usada principalmente pela Casio em alguns projetores DLP é o mecanismo de luz híbrida Laser / LED. Nessa configuração, um LED produz a luz vermelha necessária, enquanto um laser é usado para produzir a luz azul. Uma parte do feixe de luz azul é então dividida em um feixe verde após atingir uma roda de cor de fósforo. Os feixes de luz vermelha, verde e azul passam por uma lente condensadora e refletem em um chip DLP DMD, completando a imagem, que é projetada em uma tela. Um projetor Casio com mecanismo de luz híbrida a laser / LED é o XJ-F210WN.

The Bottom Line

Os projetores a laser fornecem a melhor combinação de luz necessária, precisão de cores e eficiência de energia para uso em cinema e home theater. Os projetores baseados em lâmpada ainda dominam, mas o uso de fontes de luz LED, LED / laser ou laser está crescendo. Lasers são usados ​​atualmente em um número limitado de projetores de vídeo, portanto, serão os mais caros. Os preços variam de US $ 1.500 a bem mais de US $ 3.000, mas você também deve considerar o custo de uma tela e, em alguns casos, de lentes. À medida que a disponibilidade aumenta e as pessoas compram mais unidades, os custos de produção cairão, resultando em projetores a laser mais baratos. Leve também em consideração o custo de substituição das lâmpadas vs. não ter que substituir os lasers. Ao escolher um projetor de vídeo – não importa o tipo de fonte de luz usado – certifique-se de que ele se encaixa no seu ambiente de exibição, orçamento e gosto pessoal.