LCD Beamer

LCD-Beamer – Die Technik

 

 

LCD-Beamer: EPSON EMP820

LCD-Beamer beziehungsweise LCD-Projektoren verwenden transmissive, also lichtdurchlässige kleine Flüssigkristallbildschirme.  Das heißt, das prinzipiell bei dieser Bauart das Licht von einer Lampe oder eben von einem LED-Modul kleine digitale Bildschirme wie ein Dia durchleuchtet.

Zwar lassen sich, ähnlich, wie beim DLP-Beamer, grundlegend die zwei Bauarten „Single-LCD-Beamer“ sowie „3-Chip-LCD-Beamer“ unterscheiden. Tatsächlich sind am Markt allerdings nur noch die wesentlich fortgeschritteneren 3-Chipper zu haben. Und das nicht ohne Grund.

 

Single-LCD Beamer:

Single-LCD-Beamer sind zumindest schematisch sehr simpel aufgebaut: Lampe, LCD-Display, Objektiv. Die Farben entstehen dabei durch mikroskopisch kleine Farbfilter vor jeweils einer Zelle beziehungsweise einem Bildpunkt („Pixel“) des kleinen LCD-Moduls. Ein sichtbarer Bildpunkt (in der jeweiligen Farbe) entsteht auf der Leinwand, wenn die Flüssigkristalle das Licht passieren lassen. Dementsprechend analog dazu bleibt die Projektion an jener Stelle dunkel, wo das Panel das Licht sperrt.

Um mit dieser Technologie helle, also auch in nicht-abgedunkelten Räumen gut sichtbare Bilder zu projizieren, braucht es eine relativ starke Lichtquelle – und hier ist auch schon die Achillesferse der Single-LCD-Variante: Während das Durchleucht-Prinzip beispielsweise bei Ihrem Computermonitor, der auch mit einem LCD-Panel und einer rückseitigen Lichtquelle arbeitet, durchaus gut funktioniert, würde eine wirklich starke Lichtquelle die Farben nur sehr ausgewaschen auf die Wand projizieren.

 

3-LCD-Beamer:

Innenansicht eines LCD-Beamers: Dichroitische Spiegel und LCD-Prisma

Die Abhilfe dagegen schaffen eben die 3-LCD-Beamer: Hier wird das weiße Licht einer Lichtquelle vor dem Passieren eines LCD Panels durch dichrotische Farbfilter der Wellenlänge nach geteilt: Die sogenannten „dichroitischen“ Filter lassen das Licht einer Wellenlänge beziehungsweise Farbe passieren und reflektieren den Rest zurück. Ordnet man nun mehrere dieser Spiegel mit unterschiedlichen Filtereigenschaften in einem System an, so können dadurch die Grundfarben des additiven Farbmodells, rot, grün, blau, herausgefiltert werden.

 

Lichtweg eines LCD-Projektors.

Hat man das Licht nun eben in die Farben rot, grün und blau aufgeteilt, kann man die jeweiligen Spektralanteile durch jeweils ein LCD-Panel schicken. Das bedeutet, dass jeweils das für eine der drei Grundfarben zuständige LCD-Modul für sich selbst eigentlich nur ein Schwarz-Weiß-Kontrastbild erzeugt, dieses aber in der jeweiligen Farbe entsprechend rot, grün oder blau gefärbt ist.

 

Prisma mit montierten LCD-Displays.

Die Größe der eigentlichen LCD-Displays in einem LCD-Beamer werden in der Regel in Zoll angegeben. Die Angabe bezieht sich dabei auf die Diagonale der Mini-Bildschirme. In den allermeisten Fällen kommen dabei Displays mit weniger als einem Zoll in der Diagonale zum Einsatz. Das bedeutet, dass das riesengroße Bild auf der Leinwand auf drei übereinandergelegten und jeweils weniger als 2.54 Zentimer in der Diagonale großen Bildschirmen entsteht.

 

Aus drei Mini-LCD-Displays wird ein Bild.

Nach dem Passieren beziehungsweise Durchleuchten des jeweiligen LCD-Moduls werden die drei Einzelbilder in einem optischen System  übereinander gelegt und schlussendlich entsteht so das vollfarbige Bild. Durch das Objektiv wird das fertige Bild auf die Projektionsfläche oder eben Leinwand geworfen. Erst an dieser Stelle kann durch Drehen oder Schieben entsprechender Regler die Bildgröße und die Schärfe variiert werden.

 

Objektiv mit Zoom- und Fokusregler.

 

LCD: Vorteile und Nachteile.

Systembedingt erzielen 3-LCD-Beamer durch die Verwendung der einzelnen Grundfarben zur Bilderzeugung eine hohe Farbtreue. Bei allen Vorteilen bringt das 3-Chip-Prinzip allerdings auch gewisse Wermutstropfen:

Insofern, als dass ein heller oder dunkler Bildpunkt auf der Projektion systembedingt dadurch entsteht, dass eine Flüssigkristallzelle das Licht vom Leuchtmittel mögliichst ungehindert durchscheinen lässt oder eben sperrt, kommt es hier zu mehreren Problemem.

Einerseits kann das LCD-Panel das Licht nicht zu hundert Prozent sperren, wodurch es zum Restlicht auch der Projektion kommt. Das bedeutet in der Praxis, dass Schwarz (kein Licht) also niemals wirklich Schwarz ist, sondern – je nach Qualität des Beamers – ein helleres oder dunkleres Grau.

Darüber hinaus bedeutet das Nicht-Durchlassen von Licht einer mitunter sehr starken Lichtquelle, dass sehr viel Hitze auf den einzelnen LCD-Modlen entsteht. In vielen Fällen führt dies zu einer relativ raschen Überhitzung und sukzessive zum teilweisen Defekt und Ausfall der optischen Filtereinheiten sowie der LCD-Panele. Dieses Phänomen zeigt sich beispielsweise anhand von – oftmals – gelben Wolken im Bild des Projektors.

Sind solche Bildartefakte sichtbar, bedeutet dies in der Regel einerseits, dass die blaue Farbeinheit ihr Lebensende erreicht hat. Andererseits bedeutet das gleichzeitig in den meisten Fällen auch den (wirtschaftlichen) Totalschaden des betroffen Geräts.

Sind manche Projektoren bereits nach wenigen hundert Stunden von der massiven Verschlechterung der Bildqualität betroffen, halten manch andere Geräte doch mitunter wesentlich länger: Ausschlaggebend dafür sind unterschiedliche Faktoren:

Belüftung und Größe der LCD-Panele:

Sie können die Lebensdauer Ihres Beamers signifikant verlängern, wenn Sie dafür sorgen, dass ausreichend Kühlung gegeben ist. Achten Sie daher auf gute Luftzirkulation, ondem Sie die Luftfilter der Geräte in regelmäßigen Abständen kontrollieren und reinigen – keinesfalls verdecken.

Konstruktionsbedingt können jedenfalls größere LCD-Module ansich als Indikator für die erwartbare Lebensdauer betrachtet werden. Je kleiner das jeweilige Modeul, desto mehr Licht und damit eben auch Wärme des Leuchtmittels landet darauf. Größere Module verteilen die Hitze besser, wodurch eine höhere Lebensdauer zu erwarten ist.

 

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