Как приручить лазер

Точнее, как перестать бояться лазерных проекторов и использовать их для развития бизнеса

Лазерные проекторы уверенно шагают по планете – так или примерно так могла бы начинаться статья об успехах «лазеростроения» в каком-нибудь советском научно-популярном журнале. Серьезность момента, однако, состоит в том, что это чистая правда. Число таких проекторов увеличивается как в сегменте оборудования домашнего класса, так и в профессиональных сегментах - для кинотеатров, всевозможных массовых мероприятий и т.д.

Поскольку нас интересуют именно коммерческие сегменты (для которых характерно использование проекторов с большим количеством света – свыше 8 тыс.люмен), мы поговорим о том, что нужно знать потенциальному инвестору о лазерных проекторах вообще, а также о ряде принципиальных требований к их установке и безопасной эксплуатации.

О расширении рынка свидетельствуют результаты глобального мониторинга продаж проекторов. Соответствующие данные собираются исследовательской компанией PM Research, специализирующейся на изучении индустрии видеоотображения (с использованием проекторов и панелей).

За первое полугодие 2019 года выручка от реализации лазерных проекторов (далее везде - ЛП) выросла практически на 30 процентов по сравнению с аналогичным периодом 2018 года. При этом выручка от реализации «традиционных» ламповых проекторов снизилась на 15 процентов. В общей структуре выручки от реализации проекторов на долю лазерных приходится приблизительно 42 процентов, в общем количестве отгруженных единиц на ЛП - более 12 процентов.

В сегменте цифрового кинопоказа (наиболее близкой нам) выручка от реализации ЛП выросла в 2018 году почти на 15 процентов. За первую половину 2019 года на долю ЛП приходится 60% выручки. При этом по прогнозам в 2019 году количество отгруженных ЛП вдвое превысит количество ламповых проекторов.

Для проекторов со световым потоком (который иногда называют «яркостью») более 6 тыс.люмен, на долю ЛП приходится более 60 процентов от общего числа отгруженных устройств и около 80 процентов выручки (иначе говоря, мощные проекторы практически все лазерные).

Строго говоря, выражение «лазерный проектор» не совсем точное. «Лазерный» относится не к способу формирования изображения (который и определяет тип проектора), а исключительно к источнику света. Собственно, в качестве такого может выступать лазерный диод или лампа. Принципиальные схемы проекторов с разными типами источников света представлены ниже. Оговоримся, что существует как бы промежуточный тип – лазерно-фосфорный, но в настоящей статье эта разница в целом не имеет значения.

Как видно из приведенных схем, источник изображения идентичен у проекторов с обоими типами источника света: генерируемый луч в конечном счете попадает на микродисплей, который может быть жидкокристаллической матрицей (LCD), микрозеркальным чипом (DMD – является запатентованной торговой маркой) или LCos (по существу, это та же LCD-матрица, но с дополнительными зеркалами).

Успешность распространения ЛП в профессиональных сегментах обусловлена целым рядом факторов:

- увеличенная яркость, что позволяет таким проекторам эффективно работать в средах со значительным световым загрязнением;

-бОльшая продолжительность работы без потери яркости и необходимости замены источника излучения;

- расширенная цветовая палитра;

-пониженное энергопотребление;

- пониженная стоимость владения (применительно к коммерческой эксплуатации).

Добавим от себя: лазерные проекторы – это действительно ярко, надежно и выгодно, если, конечно, речь идет о долгосрочном инвестиционном проекте, когда издержки распределяются на достаточно длительный период времени.

В Сети любят слово «внезапно». Вопрос о безопасности ЛП всплывает именно внезапно, поскольку кажется, что такое устройство и светить должно «как лазер», а если оно мощное – так это вообще оружие из «Звездных войн». И производителям, и отраслевой ассоциации пришлось потратить немало усилий для убеждения всех заинтересованных лиц, что лазерный проектор не опаснее обычного - лампового.

Убеждать в этом потребовалось не столько потенциальных клиентов, сколько регуляторов. И национальных – в лице, например, грозного американского Управления по надзору за качеством продуктов питания и медикаментов (FDA) , и наднациональных – в лице Международной электротехнической комиссии. Все их, по-видимому, смутило сама категория лазера, в результате чего невинные проекторы были немедленно отнесены к собственно лазерным устройствам в смысле, например, ГОСТ IEC 60825-1-2013, с соответствующими ограничениями.

Как это ни парадоксально, но лазерные проекторы – с точки зрения свойств излучения – к лазерным приборам не относятся. Вот такой вот физический парадокс. Все дело в том, что лазерное излучение имеет место исключительно внутри проектора, тогда на выходе из объектива (линзы) световой поток является значительно модифицированным и по своим свойствам ничем не отличается от света ламп (иными словами, световой поток от лазерного проектора рассеивается, тогда как собственно луч лазера - нет). К слову сказать, Международная электротехническая комиссия достаточно оперативно внесла соответствующие изменения в собственные стандарты, тогда как FDA оказалось куда менее расторопной.

Тем не менее, лазерные-нелазерные проекторы большой мощности (яркости) требуют при установке соблюдения целого правил, которые мы и хотим представить – в том числе и для потенциальных инвесторов, задумывающихся об обновлении парка оборудования.

Основным фактором, который определяет все, что связано с безопасностью ЛП, является их повышенная мощность (или поток излучения). Эта мощность обусловливает риск повреждения роговицы глаза или кожных покровов в целом - по ссылке длинная научная статья о фотобиологической безопасности в целом.

Отметим, что с точки зрения требований лазерной безопасности проекторы как правило относятся ко второму классу (всего их 8, но из-за особенностей нумерации - четыре, где четвертый - самый опасный). А вот с точки зрения «ламповой» безопасности проекторы входят в 3 класс – самый высокий..

В связи с упомянутыми рисками вводится понятие «опасное расстояние», которое обозначает такую дистанцию до источника излучения, при которой величина переносимой энергии через единицу поверхности больше некоторого безопасного значения. Для каждого проектора устанавливается свое опасное расстояние, но для мощных проекторов таковое превышает 1 метр.

Используя это понятие, можно получить еще две принципиальные характеристики: рассеяние света по ширине (если смотреть в плоскости) и по высоте (также в плоскости, поскольку световой поток представляет собой конус).

В первом случае потенциально небезопасным будет считаться место зрителя на расстоянии менее метра от боковых поверхностей светового конуса (грубо говоря, справа и слева) – на опасном расстоянии от источника света. Для США – 2,5 м.

Во втором случае для кинотеатров и прочих объектов, где зрители размещаются стационарно, высота от пола до нижней поверхности светового конуса должна составлять не менее 2 м (2,5 – для США); в случае с живыми шоу такое расстояние должно быть не менее 3 м.

Проектируйте кинотеатры и организуйте живые выступления правильно!