目前,LED光源應用在DLP陣營,最高光通量輸出已經突破1200安時流明(ANSILm,美國投影機亮度標準),這個指標雖然還只是主流投影機比較低的亮度水準,但已經非常的了不起了,而在3LCD陣營相對就落后了一步,尚未突破1000安時流明(幾乎徘徊在400安時流明左右一直不前,但這個亮度已經足夠家庭影院使用,或許這也是“一直不前”的真正原因),但對于光機的輕量化、高性價比化、長壽命化、低衰減化,低貶值化等方面的貢獻是毋庸置疑的。
對國產單LCD投影機而言,很顯然對LED一直在關注和投入精力的廠家并不多,因為民間對知識產權的態度,還處于一個需要提高加強的層次。LED用于單LCD投影機,也并非是很容易的事情(山寨除外),作為國產投影機專業制造和推廣廠家,要考慮的因素太多,諸如原材料的供應,性價比的優化,穩定性的控制,期間的長期兼容性等等,當這些因素都趨近于合理或基本合理且符合市場需求時,才會有LED光源投影機批量生產或小批量生產和上市推廣。
LED光源投影機最基本優勢和特點
實用價值指的不是停留在“使用了LED”這個概念上,而是投影機光通量輸出要能滿足KTV、組建家庭影院等最基本要求,根據業界科學統計權威結果表明,最基本的光通量指標,需要100安時流明左右。現在,完全可以滿足市場與用戶的需求。
眾所周知,節能環保已成社會最關注的話題之一。對終端用戶而言,假如LED投影機是40W功耗,而傳統金鹵燈光源是200W功耗,一臺投影機節約約160W的功率,無論是對于任何一個家庭和用戶,好像都沒有實際意義,為什么呢?假如投影機使用壽命20,000小時,一小時節約0.16度電,最終只能省3200度電左右,折合人民幣2240元(按0.7元/度計),但購買這樣的LED光源投影機,可能差不多也要多支出1000元,也就只能節約1240元的電費,但一天使用6小時,20,000小時需要使用9年多,一年只能節約130元,一月節約11元,相當于多抽了一包煙,所以也沒有什么價值,對在乎眼前利益的客戶,更是完全沒有任何吸引力。
這是否說明,LED投影機不需要低功耗?
但實際情況完全不是這樣,因為我們只考慮了企業自身,行業,終端用戶,沒有考慮社會這個最大的環境,沒有考慮社會的準入長遠的“潛規則”,如果我們把出發點和要達到的目標建立在“全社會”這個廣袤的領域,那就完全不一樣了。
首先,假如這個行業想做到本質的突破,比如現在全行業的年產銷量是80,000臺,希望以后能做到80萬臺,800萬臺,8000萬臺,這個希望和幻想需要理由,有什么樣可能能做到8000萬臺?當然并不是沒有可能。
假如LED只是仗著壽命長(50,000小時),那么按LED的成本換算,就算買10只金鹵燈(一只5,000小時),也還沒有一組150W的LED模組貴,而且是“分期付款”,所以金鹵燈更有優勢,而金鹵燈既然都只有80,000臺的年產銷售量,比它更缺乏優勢的LED,取得突破的可能性基本上就沒有。
這也是為什么投影機自上世紀50年代面世,到現在還只是存在于專業市場的原因,說到底,也就是投影機對社會還沒有影響力,可以這樣說:可有,也可無。沒有影響力,是因為它不符合社會的基本要求,達不到大批量的準入原則。
我們來算筆賬:假如投影機做到了年產銷量8,000萬臺(還沒有顯示領域的10%,這個數量不算離譜),用傳統光源,假如平均功率200W/臺,每年使用2000h(每天5~6小時),則全年耗電量3200億度電,這是多少個三峽工程了(加上損耗,需要15~20個三峽電站),社會根本承擔不了這樣的“奢侈品”,同樣,8000萬臺投影機分布在世界各地,以傳統技術論,需要多少人力去保養和維護(起碼需要500萬人,平均每人一年總開支30000元,則需要開支15000億元,是個什么概念)?社會也承受不了。既然社會承受不了投影機,那投影機也只能停留在專業市場。
如果是LED光源,每臺平均功耗30W,那么僅需要1個三峽工程就可以了,同時假如滿足免維護要求的話,社會最終有接受的可能。這是LED的先天優勢,也是LED應用到投影機的一個最大的理由。
經過長期的試驗,隨著LED采購成本的降低,我們認為LED光源投影機,整機功耗維持在30-40W,LED功耗維持在20~30W比較合理,這樣可以獲得最高的性價比(在性能和成本曲線上比較理想的區域),這樣的功率,單LED光源投影機的極限最大亮度可以做到真實的100安時流明,值得高興和自豪的是,我們做到了。隨著LED上線行業的發展,現在做到真實的500ANSILm左右,和現在國外專業的家庭影院投影機亮度指標基本一致。
所以如果LED光源投影機,仍然停留在傳統市場,那么可以說沒有太多的優勢,如果想突破到更廣袤的市場,則節能和免維護是最必要的條件。
雖然LED理論壽命長達100,000h以上,但這僅僅是理論值而已,現實中應用的LED,壽命在數微秒~數萬小時之間,對投影機而已,LED的工作環境是很苛刻的,也就是說,不可能一直工作在23°C這樣的結溫下(芯片的溫度),通常能將結溫控制在55°C這樣的點上,已經是非常了不起甚至是趨于理想狀態了。在設計散熱系統的時候,更多的是受制于性價比和穩定性等因素。作為投影機光源應用,LED壽命在20,000h~50,000h較合理。按照國外照明行業標準(美國),白光LED光通量衰減到初始值70%時,稱為“使用壽命”或者叫“報廢壽命”,這還沒有考慮顏色漂移因素在內。
從我們做的試驗看,不同的驅動方式,不同的結溫試驗條件下(最大結溫允許值內),最大衰減值是1000h光通量衰減20%,色溫降低3500K;最小的衰減值是10,000h衰減3%,20,000h后約衰減5%,色溫基本維持不變。其中:液冷散熱效果最好,且能容易使結溫恒定,幾乎在室溫~55°C任何溫度點都能設計,不足之處是性價比低,保養至少一年一次,且運輸存在問題,適合于固定使用的大型投影儀;熱管散熱效果佳,但性價比卻也非常低,國內除少數幾個廠家外,熱管行業還不夠專業和標準化,熱管適合整機有體積限制的大功率LED(50W以上);傳統鋁合金強制風冷散熱器性價比最高,但散熱效果不佳,適合小功率LED(30W以內,功率增大就算是將面積成倍增大也無明顯作用),比如我們將使用的12W型LED;新型的銅鋁散熱器,能在性價比上得到一個較好的平衡點,且涵蓋功率范圍寬(12W~100W均有較出色散熱表現);至于半導體散熱器,理論上是不錯,但實踐一下,就可能會覺得它不是很適合了。
理想的LED光源壽命,應該設計在50,000以上,這非常難,但合理的散熱前提下(和免維護又會沖突),也是可以做到的。
整機有效使用時間10年以上
可以參考傳統的CRT電視機,在初期的數年內,產品是沒有什么質量問題的,而且顯像管三基色的偏移,聚焦精確度,圖像亮度,對比度,消隱(回掃線)等并無明顯下降或明顯惡化,一些插件的氧化,一些焊接件的焊點開裂等情況也極少發生,這就是所謂的“新三年”;之后數年內,視運氣情況(嚴格說還是使用的巧合情況),可能會發生部分簡單故障,這就是所謂的“舊三年”,當然,這時候其實并不影響到收看的效果和正常的收看,其基本的指標仍然保持得很好,只是可能發生些故障而已;之后的“縫縫補補又三年”,就難說了,可能沒有什么故障,也可能故障五花八門,畢竟是一個電子產品而非永動機,它的壽命期已經到了。
對一臺投影機而言,目前還沒有任何廠家任何技術可以把產品做到保“值”期10年,傳統技術同等的條件下,UHP光源,配DLP光閥,保質期長于3LCD,如果是金鹵燈光源的話,則剛好相反,不過所謂的保質期,也不過幾百小時甚至理想情況一兩千小時而已,幾百小時后,數千上萬的鈔票就打了水漂,是乎代價也太高了些,這也就注定投影機不能批量進入尋常家庭,原因是一定程度說:沒有日用價值,只是玩具而已。所以傳統投影機一直存在于專業市場(商務,教學),原因當然是沒有別的設備,可以方便而高質量顯示100吋甚至是600吋的畫面。
為什么LED光源投影機要設計10年以上的使用壽命,原因是多方面的:首先如果僅僅是幾千上萬小時的壽命,那它仍然只能做KTV娛樂行業市場,這個市場是相對較穩定的市場,做過去做過來,還是那樣子,雖然有的舊面孔離開了,有的新面孔又進來了,而且隨著平板顯示器的進一步降價,受到的打壓也越大。這樣就完全沒有必要做LED光源投影機,把傳統光源的做好,做到自然壽終正寢為止,做不下去了,也就到頭了。
這里所謂的壽命,并非LED壽命,而是整機的一個使用有效的周期,比如使用三五年后,圖像質量仍然和初態新機的指標一致或接近一致。
其次是LED光源投影機,是為更大更廣闊的市場而誕生,這個市場,當然就是家用市場,很多東西是變化的,80年代流行喇叭褲,90年代流行VCD,幾年前流行“超女”,現在又流行“山寨”了,唯獨不變的,就是“家”的概念,人們都有家,也都會有家,有了家,當然就需要家電,希望投影機,便是其中之一:有家就有投影機。
整機要做到如此長的壽命,也非LED光源莫屬,這也是LED的先天優勢。
LED光源投影機,我們拭目以待!
總結:微型投影機仍是一個創意型的產品,其特色所創造的需求仍在歷經市場考驗,由于體積和功耗條件的限制,消費者必須犧牲不小的性能表現,如分辨率、亮度、使用時間、音效質量等。不過隨著技術的進步以上問題真逐步解決當中。小身材大身影的視界以進入我們的世界,相信,越來越多的人會一同來分享科技所帶來的樂趣。
來源:中國投影網
(審核編輯: 智匯胡妮)
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