เครื่องฉายวิดีโอ

โปรเจ็กเตอร์วิดีโอหรือที่รู้จักกันในชื่อโปรเจ็กเตอร์ข้อมูลหรือโปรเจ็กเตอร์ดิจิทัลคือเครื่องฉายภาพที่รับสัญญาณวิดีโอและฉายภาพที่สอดคล้องกันลงบนจอฉายภาพโดยใช้ระบบเลนส์ โปรเจ็กเตอร์ วิดีโอใช้หลอดไฟที่มีความสว่าง สูงมาก (เช่นหลอดไฟปรอท แบบพิเศษ ) หลอดไฟซีนอน หลอดไฟเมทัลฮาไลด์ LED หรือเลเซอร์สีน้ำเงิน RB RGBหรือเลเซอร์ไฟเบอร์ออปติกแบบโซลิด สเต ท เพื่อให้แสงสว่างที่จำเป็นในการฉายภาพ โปรเจ็กเตอร์สมัยใหม่ส่วนใหญ่สามารถแก้ไขความโค้ง ความเบลอ และความไม่สม่ำเสมออื่นๆ ได้ผ่านการตั้งค่าด้วยตนเอง

โปรเจ็กเตอร์วิดีโอถูกนำไปใช้งานหลายอย่าง เช่นการนำเสนอ ในห้องประชุม การฝึกอบรมในห้องเรียนโฮมเธียเตอร์โรงภาพยนตร์และคอนเสิร์ตโดยส่วนใหญ่ได้เข้ามาแทนที่ โปรเจ็กเตอร์ แบบโอเวอร์เฮดโปร เจ็กเตอร์แบบ สไลด์และโปรเจ็กเตอร์ฟิล์ม แบบดั้งเดิม ในโรงเรียนและสถานศึกษาอื่นๆ^{[ 1 ]}บางครั้งโปรเจ็กเตอร์วิดีโอจะเชื่อมต่อ กับ กระดานไวท์บอร์ดแบบโต้ตอบในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 โปรเจ็กเตอร์วิดีโอกลายเป็นเรื่องธรรมดาในโฮมเธียเตอร์ แม้ว่า จอ โทรทัศน์ LCD ขนาดใหญ่ จะได้รับความนิยมอย่างมาก แต่โปรเจ็กเตอร์วิดีโอยังคงเป็นที่นิยมในหมู่ผู้ชื่นชอบโฮมเธียเตอร์หลายคน ในบางแอปพลิเคชัน โปรเจ็กเตอร์วิดีโอได้ถูกแทนที่ด้วยจอภาพขนาดใหญ่หรือจอ LED ^{[ 2 ]}หรือมีการสำรวจหาวัสดุอื่นมาทดแทน^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

ภาพรวม

โปรเจ็กเตอร์วิดีโออาจฉายภาพลงบนจอฉายภาพแบบสะท้อนแสงทั่วไป หรืออาจติดตั้งไว้ในตู้ที่มีจอฉายภาพด้านหลัง แบบโปร่งแสง เพื่อให้เป็นอุปกรณ์แสดงผลแบบครบวงจรเพียงชิ้นเดียว

ความละเอียดหน้าจอทั่วไป ได้แก่SVGA (800×600 พิกเซล ), XGA (1024×768 พิกเซล), SXGA+ (1400×1050 พิกเซล), 720p (1280×720 พิกเซล), 1080p (1920×1080 พิกเซล), 4K UHD (3840×2160 พิกเซล) รวมถึงความละเอียดอัตราส่วน 16:10 เช่น WXGA+ (1280×800 พิกเซล) และ WUXGA (1920×1200 พิกเซล)

หากใช้เลเซอร์สีน้ำเงิน จะใช้ล้อฟอสฟอร์เพื่อเปลี่ยนแสงสีน้ำเงินให้เป็นแสงสีขาว ซึ่งก็เป็นกรณีเดียวกับ LED สีขาว (LED สีขาวไม่ได้ใช้เลเซอร์) การใช้ล้อฟอสฟอร์มีจุดประสงค์เพื่อยืดอายุการใช้งานของฟอสฟอร์ เนื่องจากฟอสฟอร์จะเสื่อมสภาพลงจากความร้อนที่เกิดจากไดโอดเลเซอร์ แร็คเลเซอร์ RGB แบบไฟเบอร์ออปติกแบบรีโมทสามารถวางไว้ห่างจากโปรเจ็กเตอร์ได้ และสามารถติดตั้งแร็คหลายๆ อันในห้องส่วนกลางห้องเดียวได้ โปรเจ็กเตอร์แต่ละตัวสามารถใช้แร็คได้สูงสุดสองแร็ค และเลเซอร์โมโนโครมหลายตัวจะถูกติดตั้งบนแต่ละแร็ค โดยแสงจะถูกผสมและส่งไปยังบูธโปรเจ็กเตอร์โดยใช้ใยแก้วนำแสง^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}โปรเจ็กเตอร์ที่ใช้เลเซอร์ RB จะใช้เลเซอร์สีน้ำเงินที่มีล้อฟอสฟอร์ร่วมกับเลเซอร์สีแดงแบบโซลิดสเตททั่วไป

โดยทั่วไปแล้ว ต้นทุนของโปรเจ็กเตอร์จะขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีพื้นฐาน คุณสมบัติ ความละเอียด และกำลังส่องสว่าง โปรเจ็กเตอร์ที่มีกำลังส่องสว่าง สูงกว่า (วัดเป็นลูเมน ) จะจำเป็นสำหรับหน้าจอขนาดใหญ่หรือสำหรับห้องที่มีแสงสว่างโดยรอบมากกว่า^{[ 9 ]}ตัวอย่างเช่น กำลังส่องสว่างประมาณ 1500 ถึง 2500 ลูเมน ANSI (lm) เหมาะสำหรับหน้าจอขนาดเล็กที่ดูในห้องที่มีแสงสว่างโดยรอบต่ำ ประมาณ 2500 ถึง 4000 lm เหมาะสำหรับหน้าจอขนาดกลางที่มีแสงสว่างโดยรอบบ้าง และมากกว่า 4000 lm จำเป็นสำหรับหน้าจอขนาดใหญ่มากหรือใช้ในห้องที่ไม่มีการควบคุมแสง เช่น ห้องประชุม รุ่นที่มีความสว่างสูงสำหรับสถานที่ขนาดใหญ่กำลังเป็นที่นิยมมากขึ้นในห้องประชุม ห้องบรรยาย และพื้นที่สำคัญอื่นๆ และรุ่นที่มีกำลังส่องสว่างสูงถึง 75,000 lm ^{[ 10 ]}ใช้ในงานแสดงบนเวทีขนาดใหญ่ เช่น คอนเสิร์ต การกล่าวสุนทรพจน์ และการแสดงผลที่ฉายบนอาคาร โปรเจ็กเตอร์วิดีโอสามารถมีกลไกที่คล้ายกับการหรี่แสงแบ็คไลท์เฉพาะที่เพื่อให้ได้อัตราส่วนคอนทราสต์ที่สูงขึ้นโดยใช้ชิป DLP 6 ตัว: 3 ตัวสำหรับแสดงผล และ 3 ตัวสำหรับการหรี่แสงเฉพาะที่^{[ 11 ]}^{[ 12 ]}

กล้องวิดีโอบางรุ่นมีโปรเจ็กเตอร์ในตัวที่เหมาะสำหรับการฉายภาพขนาดเล็ก โปรเจ็กเตอร์ขนาดเล็กที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าบางรุ่นมีขนาดเล็กพกพาสะดวก และโปรเจ็กเตอร์จำนวนมากก็สามารถพกพาได้เช่นกัน

เทคโนโลยีการฉายภาพ

โปรเจ็กเตอร์ LCDใช้ เกตแสง LCDนี่คือระบบที่ง่ายที่สุด ทำให้เป็นหนึ่งในระบบที่พบได้บ่อยและราคาไม่แพงที่สุดสำหรับโฮมเธียเตอร์และการใช้งานในธุรกิจ โปรเจ็กเตอร์ LCD ส่วนใหญ่ใช้ ระบบ 3LCDโดยมีแผง LCD หนึ่งแผงสำหรับแต่ละสีหลัก ข้อเสียที่พบได้ทั่วไป ได้แก่เอฟเฟกต์ภาพแตกเป็นพิกเซลหรือเป็น จุดๆ และแผง LCD เสื่อมสภาพจากความร้อนและการเสื่อมสภาพจากรังสียูวีทำให้เกิดจุดสีผิดเพี้ยนหรือรูในภาพ แม้ว่าความก้าวหน้าล่าสุดจะช่วยลดความรุนแรงของปัญหาเหล่านี้ในบางรุ่นแล้วก็ตาม
โปรเจ็กเตอร์ DLP ใช้ เทคโนโลยี การประมวลผลแสงดิจิทัล (DLP) ของTexas Instruments ซึ่งใช้ ไมโครวาล์ว ขนาดเล็กที่เรียกว่าอุปกรณ์ไมโครมิเรอร์ดิจิทัล (DMD) จำนวน 1-3 ตัวรุ่น DMD เดี่ยวและคู่ใช้ล้อสีหมุนตามจังหวะการรีเฟรชของมิเรอร์เพื่อปรับสี ปัญหาที่พบบ่อยที่สุดในรุ่น DMD เดี่ยวหรือคู่คือการเกิดรุ้งที่มองเห็นได้ ซึ่งบางคนอาจมองเห็นได้เมื่อขยับดวงตา โปรเจ็กเตอร์รุ่นใหม่ที่มีความเร็วสูงกว่า (2 เท่าหรือ 4 เท่า) และล้อสีที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นได้ลดผลกระทบนี้ลง โปรเจ็กเตอร์ DLP แบบ 3 ชิปไม่มีปัญหานี้ เนื่องจากแสดงสีหลัก แต่ละสี พร้อมกัน และให้แสงสว่างสูงกว่าและการสร้างสีที่แม่นยำกว่า อย่างไรก็ตาม ราคาสูงกว่ามาก ดังนั้นเทคโนโลยี DLP แบบ 3 ชิปจึงมักใช้ในสถานที่ขนาดใหญ่ รุ่นที่มีความสว่างสูง รวมถึงโปรเจ็กเตอร์สำหรับโรงภาพยนตร์ดิจิทัล
โปรเจ็กเตอร์ ผลึกเหลวบนซิลิคอน (LCoS) โปรเจ็กเตอร์ดังกล่าวมักประมวลผลแสงในโดเมนความยาวคลื่นซึ่งช่วยให้สามารถแก้ไขความคลาดเคลื่อนทางแสงโดยใช้พหุนาม Zernikeได้^{[ 13 ]} เทคโนโลยีที่มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์บางส่วน ได้แก่:
- D-ILA – ระบบขยายภาพและแสงแบบ Direct-drive ของ JVC ที่ใช้เทคโนโลยี LCoS
- SXRD – เทคโนโลยี LCoS เวอร์ชันเฉพาะของโซนี่
โปรเจ็กเตอร์ LED ใช้เทคโนโลยีการสร้างภาพอย่างใดอย่างหนึ่งที่กล่าวมาข้างต้น โดยใช้ไดโอดเปล่งแสง (LED) จำนวนมากเป็นแหล่งกำเนิดแสง ทำให้ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนหลอดไฟ
ระบบไฮบริด LED และเลเซอร์ที่พัฒนาโดยCasioใช้ LED และไดโอดเลเซอร์ 445 นาโนเมตร เป็นแหล่งกำเนิดแสง ในขณะที่ประมวลผลภาพด้วยเทคโนโลยี DLP
โปรเจ็กเตอร์เลเซอร์ไดโอด พัฒนาโดย Microvision และ Aaxa Technologies โปรเจ็กเตอร์ของ Microvision ใช้ เทคโนโลยีการควบคุมทิศทางลำแสงเลเซอร์ MEMS ที่ได้รับการจดสิทธิบัตรของ Microvision ในขณะที่ Aaxa Technologies ใช้ LCoS โดยใช้เลเซอร์ไดโอดเป็นแหล่งกำเนิดแสง
โปรเจ็กเตอร์เลเซอร์ ซึ่งใช้เลเซอร์สีน้ำเงินแบบโมโนโครมเพื่อกระตุ้นตัวกลางฟอสฟอร์สีเหลือง ทำให้เกิดสเปกตรัมแสงที่กว้าง หรือใช้เลเซอร์สามแบบที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละสีหลัก (แดง เขียว น้ำเงิน) แหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์เหล่านี้ใช้ร่วมกับเทคโนโลยีการฉายภาพทั่วไป รวมถึง DLP แบบ 1 และ 3 ชิป LCD และ LCoS ^{[ 14 ]}แหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ทั่วไปที่ใช้ในโปรเจ็กเตอร์มีอายุการใช้งาน 20,000 ชั่วโมงก่อนที่ปริมาณแสงจะลดลงเหลือ 50% ในขณะที่หลอดไฟจะสูญเสียความสว่างอย่างรวดเร็วและต้องเปลี่ยนใหม่หลังจากใช้งานเพียง 1,000–2,000 ชั่วโมง

เทคโนโลยีที่ล้าสมัย

โปรเจ็กเตอร์ CRTใช้หลอดแคโทดเรย์ครั้งหนึ่งเคยครองตลาดการฉายภาพวิดีโอ แต่เนื่องจากข้อจำกัดด้านกำลังส่องสว่าง ขนาด น้ำหนัก และความจำเป็นในการปรับตั้งที่ซับซ้อน จึงถูกแทนที่ด้วยโปรเจ็กเตอร์ดิจิทัลและเลิกผลิตไปแล้ว
เครื่องฉายฟิล์มน้ำมันEidophor
วาล์วแสง LIA (Light Image Amplifier)
ILAเป็นผลิตภัณฑ์ที่จัดจำหน่ายโดย Hughes-JVC และเป็นรุ่นก่อนหน้าของ D-ILA ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ของ JVC
จอ Schmidt -CRT พัฒนาโดยKloss Video
เครื่องฉายฟิล์มน้ำมันTalaria