固態(tài)光源是趨勢也是未來發(fā)展的方向

　　固態(tài)光源是光源技術(shù)的一次革命，是一次跨越式的發(fā)展，同時也是未來的趨勢。也許籠統(tǒng)的介紹固態(tài)光源，讀者還很難理解，但如果說出近期異?；鸨腖ED光源以及與之成為搭檔的激光光源，就更具體一些了。應(yīng)該說LED光源與激光光源作為固態(tài)光源的兩種技術(shù)，各有各的優(yōu)勢和應(yīng)用領(lǐng)域，LED光源可以將投影機(jī)體積做得更小、更加環(huán)保。但LED產(chǎn)品也有其局限性。例如，在投影機(jī)最重要的技術(shù)指標(biāo)亮度輸出、光通量方面，目前采用LED光源的產(chǎn)品普遍不高，因此就限制了其應(yīng)用范圍，只適合在較小場景內(nèi)使用。

　　激光是英文“LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation”的各單詞的頭一個字母組成的縮寫詞，是“受激發(fā)輻射光放大”的簡稱，它具有發(fā)散度小、波長單一、相干性好、能量密度高等突出特點(diǎn)。激光由于發(fā)生原理的因素，其發(fā)出的光為單向性光，激光器可以發(fā)出幾乎不發(fā)散的近似平行光，這使得激光可以在非常小的面積內(nèi)匯聚大量光能量，也就是能量密度極高。就如同使用凸透鏡聚集太陽光可以燒東西一樣，激光器產(chǎn)生的光即使打到幾公里外，光斑直徑只有也只有幾厘米，這種能量高度集中的激光光束有很高的可靠性。

　　這里就重點(diǎn)分析一下激光光源技術(shù)，激光投影機(jī)是使用激光光束來透射出畫面。其中激光投影機(jī)的光學(xué)部件主要由紅綠藍(lán)三色光閥、合束X棱鏡、投影鏡頭和驅(qū)動光閥。在激光投影機(jī)中有紅、綠、藍(lán)三色激光。激光在機(jī)器內(nèi)經(jīng)過相應(yīng)的光學(xué)組件和處理芯片的擴(kuò)束后再透射到X棱鏡將三束激光整合，然后再由投影物鏡將整合后的激光透射到投影幕布上，完成整個激光投影機(jī)顯示過程。激光技術(shù)作為投影光源，是未來的發(fā)展趨勢，但是短期內(nèi)無法完全取代LED也是事實(shí)。但是隨著技術(shù)的發(fā)展，激光光源將會在投影界普及，到時必將引發(fā)顯示技術(shù)大革命，而且會徹底地顛覆傳統(tǒng)顯示領(lǐng)域。

　　激光光源的出現(xiàn)

　　單純的激光在現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域，早有應(yīng)用，但是偏重于光影效果。大型的激光舞臺效果，非常炫目，可以在開闊的室外進(jìn)行表演。國內(nèi)也有很多精彩的應(yīng)用案例，尤其是大型的水幕電影都有激光的身影。然而，激光作為投影機(jī)的光源，僅是近兩年的大事件。相對于傳統(tǒng)光源、LED光源和激光LED混合光源，單純的激光技術(shù)更加具有難度和歷史意義，而目前，某些品牌例如索尼、明基等就是純激光光源的先鋒。

　傳統(tǒng)的投影機(jī)由于采用燈泡作為光源，而燈泡工作時內(nèi)部充滿高溫氣體，這樣使得采用傳統(tǒng)光源的投影機(jī)有炸燈的危險。而激光采用了封裝技術(shù)，所以密封性能和抗沖擊的性能都很好，不容易損壞。長時間在惡劣的環(huán)境下使用，也不用擔(dān)心光源損壞的問題。

　　另外從健康的角度出發(fā)，激光光源不含汞、鈉等有害物質(zhì)，不存在超高壓水銀燈泡對環(huán)境的污染問題，符合環(huán)保的要求，有效減免環(huán)境污染，營造綠色健康的投影環(huán)境。

　　不能不提的是，即使是采用了激光光源，但是這并不改變投影機(jī)的成像原理和技術(shù)，DLP、LCD或者SXRD技術(shù)的投影機(jī)產(chǎn)品依舊可以使用激光光源。

　　激光光源的優(yōu)勢

　　作為一種全新的投影光源，激光光源的出現(xiàn)解決了許多以往投影機(jī)都會遇到的問題，例如使用壽命、色彩、功耗等等。不可否認(rèn)，所有的發(fā)光設(shè)備都發(fā)熱，而發(fā)熱就是減損使用壽命的致命根源?，F(xiàn)階段，激光光源在正常模式下工作可達(dá)到10000小時的使用壽命，在節(jié)能模式下可達(dá)到20000小時的使用壽命。根據(jù)某品牌激光投影產(chǎn)品所提供的數(shù)據(jù)，激光光源在5000小時后才開始有明顯的亮度衰減，而到14000小時后亮度會衰減40%，但依然有近60%的亮度可正常使用。這與傳統(tǒng)光源2000流明的燈泡相比，節(jié)能模式6000小時的極限壽命，激光技術(shù)的優(yōu)勢非常突出。例如普通投影機(jī)燈泡光源壽命一般在幾百到上千小時，使用期間需要定期維護(hù)更換燈泡，并且由于燈泡結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定易發(fā)生破裂或爆炸。而激光投影機(jī)激光結(jié)構(gòu)可靠性高，據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測其壽命可達(dá)100000小時，是超高壓汞燈光源使用壽命的9-10倍。相比需要更換燈泡的投影機(jī)，它減少了維護(hù)成本和使用成本。并且在長時間內(nèi)亮度衰減不明顯，能較長時間保持鮮艷的影像品質(zhì)。

　　傳統(tǒng)投影機(jī)在使用過程中會產(chǎn)生亮度衰減，色飽和度、對比度降低等現(xiàn)象，從而使得輸出的圖像質(zhì)量與新投影機(jī)相比大打折扣。而采用激光光源的投影機(jī)由于光源的色域廣及低衰減特性使得其輸出的畫質(zhì)長期保持較高的亮度、色彩飽和度和對比度，使得畫面色彩始終亮麗如新。

 

　　在使用傳統(tǒng)燈泡投影機(jī)的時候，大家都會有這樣的經(jīng)歷，傳統(tǒng)燈泡投影機(jī)在按下開機(jī)按鈕之后，要經(jīng)過半分鐘左右的時間，才會出現(xiàn)投影畫面，并且要在10-15分鐘左右畫面的亮度才會趨向穩(wěn)定均勻。而激光屬于冷光源，具有即開即亮的特點(diǎn)，從根本上消除了原超高壓水銀燈泡需要等幾分鐘畫面才能完全亮起來的現(xiàn)象。做到了在很短時間內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)最大亮度的投影，大幅度縮短投射出高亮畫面的時間，使時間得到最大化的利用。

　　高純度、大色域

　　激光光源充分利用了激光波長可選擇和高光譜亮度的特點(diǎn)，因此顯示圖像具有更大的色域，其色域覆蓋率可達(dá)熒光粉的2倍以上，可以達(dá)到人眼所能識別色彩空間的90％以上；且激光是線譜，具有很高的色飽和度，徹底突破前3代顯示技術(shù)色域空間的不足，實(shí)現(xiàn)人類有史以來最完美色彩還原，使人們通過顯示終端看到我們最真實(shí)、最絢麗的世界。

　激光光源由于使用純度非常高的紅、綠、藍(lán)三原色光源，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)NTSC或DCI最小色彩范圍的色彩空間，能展現(xiàn)大部分人眼可以識別的色彩。而無論采取哪種白場色度標(biāo)準(zhǔn)，對于紅、綠、藍(lán)三原色可以分別精確控制的激光光源很容易實(shí)現(xiàn).而目前大多數(shù)投影機(jī)使用的氙燈光源就需要通過濾色器來控制，不僅降低了光源的光利用效率，而且對色度不容易做到靈活的調(diào)整控制管理。

　　激光投影還需要發(fā)展

　　激光投影機(jī)的光源，和其它光源一樣，對人的眼睛都會產(chǎn)生一定的危害性，例如直接用眼睛觀看的話，激光光源更容易對人眼造成傷害。激光投影技術(shù)采用紅、綠、藍(lán)三種可見光激光，經(jīng)過專門的擴(kuò)束整形設(shè)備后，將激光發(fā)散角擴(kuò)大，使其具有與氙燈光源相近的能量密度，而不再是能量密度高出氙燈光數(shù)萬倍的激光，此時的低能量秘密度單色光已經(jīng)不具有剛從激光器出來時的危險性，也就是說從激光投影機(jī)鏡頭投出的光與從任何普通燈泡光源投影機(jī)鏡頭投射出的光具有同樣的安全性能指標(biāo)。例如目前就有很多近距離投影產(chǎn)品都采用激光光源，這也避免了人眼直接觀看的風(fēng)險。

　　激光微投產(chǎn)品已經(jīng)十分成熟

　　每次Apple的iPhone發(fā)布，就有很多人猜測其是否會搭載微投影技術(shù)，早在2011年，就有許多投影品牌，推出了微型的投影產(chǎn)品，從而推動激光微投影勢力抬頭，目前微型投影裝置的終端產(chǎn)品設(shè)計，主要可以分為PocketProjector(口袋型投影機(jī))與PicoProjector(微型投影機(jī))，而其中PicoProjector不加風(fēng)扇的特性，是未來手機(jī)或Tablet嵌入式設(shè)計的焦點(diǎn)。但在要能符合現(xiàn)今智能移動裝置的體積限制和熱能產(chǎn)生的安全規(guī)范下，不論是DLP、LCoS或是Laser，目前市場上的最高水平都僅有20流明左右。雖然目前PocketProjector兼具攜帶性高、可達(dá)200流明等優(yōu)勢，但仍須在特定的市場定位和合理價格底下才有迅速于市場崛起的可能。

　　移動裝置的微投影技術(shù)應(yīng)用為未來市場關(guān)注的焦點(diǎn)，以手機(jī)市場來看，體積、功耗、成像清晰度和價格為微投影模塊順利打入其供應(yīng)鏈的關(guān)鍵要素，激光投影技術(shù)在這里就起到了很好的催化作用。

　　總結(jié)：

　　傳統(tǒng)燈泡光源由于受限于壽命短，以及用戶后期維護(hù)成本，使其發(fā)展受到了一定的瓶頸。尤其是近年來逐漸趨熱的工程投影機(jī)市場，新光源則成為了眾廠商追捧的對象，如激光光源技術(shù)。它不僅易于提升亮度，而且非常適合高端工程投影機(jī)產(chǎn)品，使其綜合性價比遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)燈泡光源。采用激光光源的投影機(jī)，相比目前的其它投影光源的產(chǎn)品，激光光源投影機(jī)的優(yōu)勢就十分明顯了。我們相信，當(dāng)業(yè)已成熟的激光顯示技術(shù)與巨大的顯示市場相結(jié)合，激光顯示技術(shù)巨大的商業(yè)價值將絢麗綻放。