Der BenQ W4000i ist ein besonders interessanter Heimkino-Beamer, weil er als erster im gehobenen Segment eine LED-Technologie einsetzt, die bis zu 3200 Lumen Lichtleistung erzeugt, inklusive DCI P3 Farbraumabdeckung (per Farbfilter) und Autokalibrierung.
Es befindet sich also viel neue Technik im neuen W4000i, die unsere Neugier (und unserer Leser) weckt. Es wurde also wieder einmal Zeit, zum Schraubenzieher zu greifen und unter die Haube des neuen BenQ Projektors zu schauen.
Inzwischen ist das Gerät wieder zusammengeschraubt und „wohlauf“ und wir konnten viele Fotos und Informationen sammeln. Hier sind sie, die „inneren Werte“ des neuen BenQ W4000i!
Nach Abnehmen des Deckels ergibt sich ein erster Blick ins Innere, Teile des Lichtweges werden durch die Signalplatine verdeckt, weshalb wir sie als nächstes demontieren.
Auf der Unterseite der Platine finden sich die Prozessoren: Die DMD-Steuerung wird von einen dlpc7541 übernommen, zu dem die technischen Daten einiges verraten.
Texas Instruments DLP7541 Controller-Chip
Der zweite Prozessor wird durch ein fest verlötetes Kühlblech verdeckt und bleibt daher weiter anonym. Unter der ersten Signalplatine befindet sich das Trägerblech, auf dessen Unterseite noch eine Platine verschraubt ist.
Auch dieses Blech haben wir demontiert und die zweite Platine unter die Lupe genommen: Hierbei handelt es sich um die Treiber der LED-Beleuchtung, die üer Kühlpaste fest mit dem Trägerblech verklebt ist.
Eine weitere Etage darunter verbleibt schließlich nur noch die Stromversogrung, sprich die Netzteile des W4000i.
Wenige Schrauben später können wir den gesamten Lichtweg aus dem Projektor als eine Einheit samt Optik aus dem Chassis heraus nehmen. Er ist relativ kompakt und massis und besteht aus vier Abschnitten:
1) Lichtkammer mit LED-Dioden,
2) Lichtbrücke mit DCI-P3 Filter und Farbsensor,
3) TIR Prisma zur Lichtlenkung auf den DMD Chip
4) DMD Chip mit
5) XPR Pixelshift-Aktuator,
6) Objektiv.
Wir schauen uns alle diese Stationen der Reihe nach im Detail an…Hier sehen wir die „Lichtkammer“ des W4000i, die aus den besagten vier LEDs besteht:
An erster Stelle (links unten) steht die rote LED, deren Licht direkt senkrecht ohne Umwege in den Lichtkanal hineinstrahlt. Der dichroitische Spiegel lässt dafür rotes Licht ungehindert passieren. An zweiter Stelle steht die blaue LED, deren Licht über zwei Spiegel „zick zack“ hinaus geführt wird.
Schließlich kommen wir zur dritten Station, hier befindet sich die Hybrideinheit aus blauer LED und grünem Phosphor. Sie strahlt durch den vorgeschalteten dichroitischen Spiegel hindurch, da dieser nur blaues Licht reflektiert und gelbes bzw. grünes Licht passieren lässt. An der vierten Position befindet sich endlich die „Pump“ LED, die blaues Licht emittiert, das durch besagten Spiegel zunächst um 90° direkt senkrecht auf das Phosphor Element geleitet wird, dort in grünes Licht umgewandelt wird und schließlich direkt senkrecht zurückgeworfen wird, wo es gemeinsam mit dem „anderen“ grünen Licht den ersten Spiegel passiert und durch den zweiten aus der Lichtkammer geleitet wird.
Da bei Single Chip DLP Projektoren wie dem W4000i die Farberzeugung stets sequentiell erfolgt, werden die Stationen (Rote LED, Blaue LED, Grüne + Pump LED) wie eine Ampel mit hoher Frequenz durchgeschaltet, ein Farbrad wie bei herkömmlichen UHP-Lampen-Beamern entfellt und damit auch der mechanische Verschleiß. Auch der Regenbogeneffekt wird durch schnellere Umschaltzeiten vermindert.
Theoretisch ist auch die Simulation eines beliebigen Brilliant-Color-Farbrades möglich, indem zwei LED Quellen gleichzeitig angeschaltet werden. Ob diese Möglichkeit im Falle des W4000i genutzt wird, haben wir nicht untersucht.
Nach der Lichterzeugung bahnen sich die einzelnen „Farben“ ihren Weg durch einen Lichttunnel, an deren erster Stelle der „WCG“-Filter steht. Auch ihn haben wir für Anschauungszwecke demontiert.
Der Farbfilter hat eine grünliche Tönung und filtert die grünen Spektralanteile reiner, um den DCI P3 Farbraum zu erreichen. Er wird elektrisch wie ein Dia bei Bedarf in den Lichtweg geschoben.
Nachdem das Licht den WCG-Filter passiert hat, gelangt es auf einen 45° Spiegel, der das Licht senkrecht nach unten reflektiert.
Eingebettet in den Spiegel ist eine Messdiode, die die Intensität der einzelnen Farben sequentiell misst und somit die Farbverteilung des Beamers messtechnisch erfassen kann.
Winzige Messdiode überwacht die Farben
Hier liegt das Geheimnis der Autokalibrierfunktion: Stellt die Messdiode eine Veränderung der Farbtemperatur fest, wird durch Anpassung der RGB-Pegel der LEDs die Balance wieder hergestellt.
Zurück zum Lichtweg: Von der unteren Ebene elangt es schließlich im 45° Aufwärts-Winkel in die bilderzeugende Projektionskammer, wo es von einem klassischen TIR-Prisma (Total Internal Reflection) senkrecht auf den DMD-Chip (1) geleitet wird und von dort aus das „fertige Bild“ in das Projektionsobjektiv geleitet wird.
Dazwischen sehen wir den XPR-Aktuator (2), der mittels eines kippbaren Glases die Pixel in X- und Y-Richtung verschieben kann und so den Pixelshift erzeugt.
Abschließend wird das Licht senkrecht durch das Objektiv reflektiert. Mittels der Lensshift Mechanik kann die Bildlage vertikal und horizontal verschoben werden.
Fazit
Unser Tear-Down hat gezeigt, wie aufwändig und doch langlebig der Lichtweg des BenQ W4000i konstruiert ist. Dadurch ergeben sich einige Vorteile:
- LEDs sind die langlebigste Lichtquelle am Markt (bis 50,000 Stunden), ein vorzeitiger Ausfall ist kaum zu erwarten.
- Der Stromverbrauch von 200 bis 300W bei bis zu 3200 Lumen ist moderat.
- Die Kühlung erfolgt teilpassiv, was der Lautstärke zugute kommt.
- Das mechanische (und hörbare) Farbrad fällt weg, wodurch schnellere Umschaltzeiten mit weniger RBE-Effekt möglich werden.
- Die mechanische Liechtblende entfällt und wird durch schnelleres Dimming ersetzt.
- Die Farbpräzision ist vorbildlich und die Autokalibrierung per Sensor gewährleistet dies auch über einen sehr langen Zeitraum.
Alles in allem könnte der BenQ W4000i als Modell für zukünftige Heimkinoprojektoren auf LED Basis dienen und eine Alternative zu Laserbasierenden Modellen stellen.
04.05.2023 Ekki Schmitt
