В мире существует уже немало дисплейных технологий. Многие из них не известны простому потребителю по причине того, что до их коммерческого использования дело так и не дошло. Другие, наоборот, смогли найти реальное воплощение и завоевали определенную долю на рынке. Лидерство по продажам в настоящий момент удерживают жидкокристаллические  (LCD) модели и плазменные телевизоры, но и те и другие отнюдь не лишены недостатков. Производители продолжают искать пути для улучшения имеющихся наработок и реализации новых технологических решений. Одна из наиболее перспективных дисплейных технологий в настоящее время – это телевидение, основанное на использовании лазерных лучей. Лазерные телевизоры представляют собой проекционные аппараты, которые обеспечивают очень высокое качество изображения. В чем преимущества данной технологии и что пока мешает ее массовому распространению? Об этом и поговорим в этой статье.

История вопроса

Еще в 60 – 70-е годы родилась идея о том, чтобы использовать в проекторах лазерные лучи вместо обычных источников света. Путем экспериментов с использованием трех лазерных лучей (RGB) в проекторах было доказано, что такая разработка имеет право на жизнь. Преимущество лазеров состоит в том, что они обладают большей яркостью в сравнении со стандартными лампами. Соответственно, лазерные ТВ, по задумке их создателей, должны были обеспечить лучшую цветопередачу и пониженное потребление энергии. В 1969 Texas Instruments оформила патент, который позволял компании применять лазеры в ТВ-проекторах. Уже в тот момент казалось, что в мире вот-вот произойдет настоящая революция, которая должна привести к рождению телевидения с более качественной картинкой. Кроме того, применение лазеров должно было сделать проекторы более компактными и легкими в сравнении с действующими моделями.

Но по мере исследования и развития лазерной технологии возникли существенные трудности. Они касались, в первую очередь, сложности модуляции лазерного пучка и проявления зернистости изображения за счет изменения итоговой амплитуды когерентных волн. Качество изображения было превосходным, однако картинка приводила к быстрому утомлению глаз. Это объяснялось тем, что у лазера слишком узкий спектр излучения. В окружающем нас мире не существует объектов, которые способны излучать свет с таким узким спектром, поэтому для человеческого глаза это непривычно. Но все же главная причина, почему лазерные ТВ так и не поступили в розницу в начале 70-х годов, состоит в том, что они оказались очень дорогими для рядовых пользователей. Производителей оттолкнула очень высокая себестоимость производства лазерных проекторов.

Таким образом, появление лазерных телевизоров на рынке задержалось более чем на три десятка лет. Ситуация не менялась вплоть до 2006 года, когда на выставке CES компанией Novalux была продемонстрирована лазерная платформа Necsel вкупе с твердотельными источниками света. Данная платформа разрабатывалась в течение восьми лет. Новая разработка открыла путь к созданию компактных ТВ-проекторов, обеспечивающих получение высокого качества картинки. Впоследствии Novalux была поглощена австралийской Arasor, которая имела серьезный опыт в разработке передовых оптических технологий. Мировые производители всерьез обратили внимание на новое направление и занялись разработкой ТВ с использованием лазерной технологии.

Mitsubishi LaserVue TV
Mitsubishi LaserVue TV

Самой настойчивой в этом направлении стала Mitsubishi, которая уже в том же 2006 году объявила о разработке прототипа, где в роли источников света использовались лазеры Novalux. Спустя год прототип лазерного ТВ был продемонстрирован компанией Sony. Настоящий прорыв произошел в 2008 года, когда Mitsubishi на очередной выставке потребительской электроники CES представила первый в мире лазерный телевизор, запущенный в массовое производство. Это была 65-дюймовая модель LaserVue TV, которая вызвала огромный ажиотаж среди журналистов, экспертов и рядовых потребителей.

Новинка, по словам производителя, обеспечивала в два раза больший цветовой охват в сравнении с существующими моделями. Коммерческий лазерный ТВ поддерживал разрешение FullHD и имел полный набор интерфейсов, включая четыре HDMI разъема и вход для 3D-очков. Впрочем, с течением времени шум вокруг телевизора Mitsubishi несколько поубавился, поскольку компания долгое время не могла запустить его в серию, демонстрируя свой инновационный продукт исключительно на выставках.

В силу разных причин, о которых будет сказано ниже, от разработки лазерного телевидения отказались компании Epson и Sony. А вот Mitsubishi и Arasor/Novalux по-прежнему являются самыми активными игроками в этом сегменте, но у них сегодня появились другие конкуренты. Например, компания Asia Optical Co. Inc., разрабатывающая планы по выпуску новых моделей лазерных ТВ. В настоящий момент на рынке уже доступно достаточное число моделей лазерных телевизоров, хотя ажиотажного спроса на них не наблюдается. Но радужные перспективы лазерных телевизоров очевидны и в недалеком будущем, если производители смогут преодолеть отдельные трудности, они способны убрать с рынка плазму и обычные жидкокристаллические панели.

Принцип работы

Лазерное телевидение относится к проекционным системам. Но только вместо обычных ламп используются яркие лазеры. По сути, это дальнейшее развитие телевизоров с обратной проекцией. В современных лазерных моделях вместо ртутных ламп UHP, которые устанавливаются в проекционные ТВ, используются полупроводниковые лазеры. Применение лазера позволяет убрать некоторые элементы конструкции телевизора, включая, например, подвижные зеркала, цветовые фильтры, разнообразные поляризаторы и многое другое. Также здесь отсутствует необходимость  осуществлять фильтрацию и разделение светового пучка от лампы на различные цвета. Вследствие этих особенностей проекционный ТВ получается достаточно компактным. Вдобавок, уменьшается энергопотребление. А яркость и контрастность картинки, наоборот, повышаются.

В обычном проекционном телевизоре световой поток от ламп проходит через движущийся диск, где  размещаются цветные светофильтры. Далее световой пучок преодолевает  специальный тоннель, чтобы обеспечить равномерное распределение потока света. Только после этого свет попадает на поверхность микрозеркал и формируется картинка. С лазером вся схема существенно упрощается. Лазеры излучают синий, красный, и зеленый лучи, которые проецируют свет непосредственно на матрицу микрозеркал, без необходимости применения фильтров или цветового диска.

Неотъемлемой частью лазерного ТВ является сам проектор, который может быть выполнен на основе жидкокристаллических матриц,  микрозеркал (DLP) или на базе жидких кристаллов на кремниевой подложке (LCOS). Поэтому реализация лазерных моделей также может быть различной. Mitsubishi, в частности, использует в своих лазерных ТВ технологию цифровой обработки света DLP. Важно то, что лазерные лучи могут как формировать изображение, так и являться источником света для подсветки картинки на дисплее.

Преимущества

Кратко перечислим основные плюсы лазерных моделей перед конкурентными технологиями, в частности, перед ЖК и плазменными ТВ:

  • Лазерные технологии позволяют обеспечить 90-процентный охват видимых глазу цветов, а значит лазерные телевизоры могут формировать изображение, максимально близкое к тому, что мы видим в реальности. Непревзойденный цветовой охват, высокая яркость и контрастность картинки – это несомненные плюсы лазерных ТВ.
  • В отличие от светодиодов лазер не выгорает со временем, он гарантирует формирование стабильного светового потока в течение очень долгого времени. Поэтому лазерные телевизоры могут работать десятилетия на полной мощности, без каких бы то ни было проблем. Лазерные ТВ в своей конструкции не имеют движущихся элементов, что также способствует большей надежности и долговечности проекционной системы. В этом плане они имеют существенное преимущество перед ЖК панелями.
  • В отличие от некоторых жидкокристаллических телевизоров у лазерных нет проблем с передачей оттенков черного. В случае необходимости отображения черного цвета лазеры просто мгновенно отключаются. Также лазеры поддерживают высокую частоту обновления экрана.
  • В сравнении с плазмой и ЖК-панелями лазерные телевизоры характеризуются меньшим энергопотреблением. В частности, энергопотребление лазерного ТВ в четыре – пять раз меньше тех показателей, что демонстрируют современные ЖК-модели при сопоставимых диагоналях.
  • Габаритные размеры, компактность и вес лазерных ТВ сопоставимы с LCD и плазмой при более высоком качестве картинки и меньшем энергопотреблении.

Недостатки

Если лазерные телевизоры так хороши, почему же до сих пор они не пользуются повышенным спросом? Просто потому что любая технология не лишена определенных недостатков. От того, насколько преодолимы и решаемы эти трудности, в конечном счете, и зависят перспективы того или иного аппарата. В случае с лазерными телевизорами можно назвать несколько таких технологических минусов.

Во-первых, по-прежнему вызывает определенные сомнения безопасность лазерных проекционных ТВ для зрения человека. Качество изображения и цветопередача в таких телевизорах максимально приближены к границам восприятия глаза, что может вызывать утомляемость. При длительном просмотре фильмов на экране лазерного телевизора зрение серьезно напрягается. Это может приводить даже к его ухудшению. Впрочем, подобного рода опасения высказывались и по поводу пресловутой 3D-технологии. В любом случае можно сказать, что аспекты влияния лазерного телевидения на человека пока не изучены до конца. Компания Mitsubishi категорически опровергает мнение о том, что быстрое утомление глаз зрителя является существенным недостатком лазерных ТВ. Производители сегодня используют специальные рассеивающие фильтры, которые, по их словам, полностью исключают любую опасность лазерного телевизора для здоровья потребителей.

Другой недостаток – некоторая «рябь» изображения вследствие того, что у светового луча, формируемого лазером, слишком узкий волновой диапазон. Эта проблема постепенно решалась с начала 70-х годов. Для ее решения производители сегодня также устанавливают рассеивающие элементы, но они, к сожалению, сказываются на общей стоимости проекционной системы. Кроме того, возникает проблема производства лазерных телевизоров одновременно компактных размеров и высокой мощности. Все же лазерные ТВ могут пока рассматриваться исключительно в качестве решения для высококлассных домашних кинотеатров, а не в роли, например, компактного телевизора для кухни. У той же компании Mitsubishi в ассортименте представлены модели с диагональю 65 и 75 дюймов. То есть они пока не могут составить конкуренцию жидкокристаллическим панелям в сегменте небольших моделей. Хотя работы в этом направлении ведутся.

Однако главным недостатком лазерных телевизоров остается цена и их доступность для массового потребителя. Несмотря на то, что производителям удалось существенно снизить стоимость лазерного телевидения для  массовой аудитории, это никак не повлияло на их рыночные перспективы. Все благодаря тому, что за это время цены на плазму и ЖК-панели сопоставимые по размерам экрана также снизились. По цене лазерные телевизоры проигрывают своим конкурентам и маркетологи пока не могут нащупать  для этих аппаратов подходящую нишу. В результате, лазерные ТВ остаются за пределами массового рынка и выпускаются ограниченными сериями для людей, любящих различные технологические новинки.

Резюмируя, можно сказать, что лазерное телевидение – это технологии завтрашнего дня. Пока недостатки таких телевизоров перевешивают преимущества для массовой аудитории, однако по мере дальнейшего развития технологии ситуация будет кардинально меняться. Вероятно, в ближайшем будущем лазерные телевизоры позволят нам насладиться более сочной и объемной картинкой при просмотре фильмов и телевизионных программ.