摘要：光源是投影機(jī)最重要的核心部件之一，它是投影機(jī)中最昂貴的耗材，也決定了投影的顯示效果。近幾年激光光源的上市給投影市場(chǎng)注入了新的競(jìng)爭(zhēng)力，也給“下一代”的主流技術(shù)LED光源帶來(lái)了一定沖擊。激光光源有哪些技術(shù)突破，又存在哪些隱憂？本文主要針對(duì)激光光源技術(shù)的顯示原理，對(duì)其在投影應(yīng)用中的應(yīng)用前景展開(kāi)分析。

關(guān)鍵詞：投影機(jī)光源；激光光源；應(yīng)用前景

中圖分類號(hào)：TN946.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2012） 18-0007-01

一、傳統(tǒng)投影光源的硬傷

傳統(tǒng)的投影光源基本都屬于氣態(tài)光源，常見(jiàn)的UHP冷光源燈、金屬鹵素?zé)?、氙燈等等。氣態(tài)光源都存在炸燈風(fēng)險(xiǎn)，有一定的安全隱患；而且氣態(tài)光源光效率極低，為了取得高亮度只能提高燈泡功耗，熱能直接導(dǎo)致使用壽命大幅縮短，像鹵素?zé)?、氙燈的平均使用壽?000～1500小時(shí)需要反復(fù)替換，此外還帶來(lái)了靜電粉塵、光路老化等等問(wèn)題；氣態(tài)光源的色譜帶寬太寬，只能表現(xiàn)出自然界30%左右的人眼可識(shí)別色彩，光色表現(xiàn)力較差。種種技術(shù)限制導(dǎo)致以上技術(shù)被市場(chǎng)逐步淘汰。

以LED為代表的固態(tài)光源取代傳統(tǒng)氣態(tài)光源是顯示技術(shù)發(fā)展的歷史必然。作為市場(chǎng)增長(zhǎng)勢(shì)頭最猛“下一代”技術(shù)LED光源，它具有壽命長(zhǎng)，光色純正、色彩飽和度高，防潮抗震等等優(yōu)勢(shì)，從而迅速占領(lǐng)了主流市場(chǎng)。而激光光源作為固態(tài)光源的另一種表現(xiàn)形式，同樣不可小覷。

二、激光光源的技術(shù)原理及優(yōu)勢(shì)

激光顯示系統(tǒng)的組成部分包括三基色激光光源、光學(xué)引擎和屏幕三部分。其實(shí)激光顯示原理并不復(fù)雜，利用激光本身的特質(zhì)，再通過(guò)控制三色激光，構(gòu)筑整個(gè)色彩體系。下圖是基于DLP光閥的激光顯示原理圖（充當(dāng)光閥及驅(qū)動(dòng)源的可以是LCD，LCoS，DMD等）：紅、綠、藍(lán)三色激光分通過(guò)DMD反射后，在各自光路中經(jīng)過(guò)擴(kuò)散片將點(diǎn)光源變成面光源，再通過(guò)光學(xué)均勻器使光強(qiáng)均勻并消相干，光線入射到相應(yīng)光閥上，光閥已經(jīng)加載了圖像調(diào)制信息，經(jīng)過(guò)調(diào)制的激光通過(guò)棱鏡會(huì)聚合色后再入射到投影的透鏡，經(jīng)過(guò)投影透鏡投射到屏幕，完成整個(gè)激光顯示過(guò)程。

對(duì)比傳統(tǒng)的投影顯示技術(shù)，激光顯示具備六大優(yōu)勢(shì)：

（一）色彩最亮麗。激光屬于線性光譜，光譜分布非常窄，很容易達(dá)到高色彩飽和度；激光光譜色域覆蓋率達(dá)到人眼識(shí)別色彩的90%以上，完美再現(xiàn)自然色彩。

（二）單機(jī)高亮度。要提升激光投影機(jī)亮度，只要增加激光器數(shù)量就可以，光通量很容易能達(dá)到50000流明以上。

（三）長(zhǎng)久高畫質(zhì)。激光工作過(guò)程中基本不產(chǎn)生熱量，避免了熱能導(dǎo)致系統(tǒng)老化、衰減，即時(shí)激光器壽命衰減到80%以上，整個(gè)衰減過(guò)程曲線都是很平緩的，圖像質(zhì)量非常穩(wěn)定。

（四）真正數(shù)字化。激光光源是真正的數(shù)字化光源，在有色溫要求變換的場(chǎng)合，通過(guò)控制系統(tǒng)調(diào)整激光驅(qū)動(dòng)的功率，使激光光源一直保持高效的工作，達(dá)到調(diào)節(jié)色溫與亮度的要求，而且在全壽命時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)生缺色、偏色。

（五）安全免維護(hù)。激光是冷光源，規(guī)避了過(guò)熱老化、亮度衰減、靜電粉塵等問(wèn)題，壽命長(zhǎng)達(dá)20000小時(shí)以上，是傳統(tǒng)投影機(jī)使用壽命的10倍以上，安全零維護(hù)為用戶節(jié)約了使用成本。

（六）使用無(wú)噪聲。激光是冷光源，使得投影機(jī)的散熱設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)單，拋棄了常見(jiàn)的風(fēng)扇、風(fēng)道甚至是水冷等等繁冗的散熱設(shè)計(jì)，系統(tǒng)基本上處于靜音運(yùn)轉(zhuǎn)。

三、激光光源的種種隱憂

由此看來(lái)，激光顯示技術(shù)風(fēng)光無(wú)限美好，似乎毫無(wú)瑕疵，激光顯示馬上就要成為主導(dǎo)投影市場(chǎng)主流顯示技術(shù)了嗎？答案是，NO！或者說(shuō)目前來(lái)看，暫時(shí)不明朗，因?yàn)榧す怙@示也還存在不可回避的硬傷。

（一）是否足夠安全。這應(yīng)該是大部分用戶首先關(guān)注的問(wèn)題。尤其是大功率的激光器，對(duì)于人體的傷害非常大。目前掃描式的激光顯示技術(shù)已經(jīng)逐步退出市場(chǎng)，投影式的擴(kuò)束技術(shù)開(kāi)始得到應(yīng)用，但激光能量還是會(huì)比普通光源強(qiáng)很多，安全性還有待進(jìn)一步論證。

在安全性被人詬病的時(shí)候，現(xiàn)在市場(chǎng)上出現(xiàn)了一種過(guò)渡型的類激光顯示技術(shù)， 激光熒光粉技術(shù)LPD（Laser Phosphor Display），它集合了兩種技術(shù)中的優(yōu)點(diǎn)，既實(shí)現(xiàn)了高亮度，又具有長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)。但仍存在色彩漂移、色飽和度不高的缺陷，嚴(yán)格說(shuō)起來(lái)這不是真正的激光顯示技術(shù)。

（二）是否足夠穩(wěn)定成熟。制約激光顯示技術(shù)發(fā)展的很重要的一個(gè)原因是一直沒(méi)有合適的固態(tài)綠色激光源可用。現(xiàn)在的常見(jiàn)做法是紅色激光通過(guò)一個(gè)按照正弦波振蕩的石英，實(shí)現(xiàn)頻率的倍增，從而獲得綠色激光。但這種方式對(duì)作業(yè)環(huán)境要求非常苛刻，成品率較低且不穩(wěn)定，同時(shí)綠色激光模塊較大且成本很高。低成本緊湊型綠光光源成為目前激光顯示產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸。

此外，激光目前為止還有一個(gè)尚未解決的重大缺陷：散斑，即作為光源的激光照射到粗糙物表面時(shí)會(huì)形成激光散斑，屏幕上的散斑條紋嚴(yán)重影響成像質(zhì)量，降低了畫面的清晰度和對(duì)比度。

四、結(jié)束語(yǔ)

LED光源已經(jīng)升級(jí)到點(diǎn)陣技術(shù)，原本亮度不夠的缺陷已經(jīng)得到了很好的改觀，像2X3LED點(diǎn)陣亮度已經(jīng)可以去到1500ANSI LUX，因此在未來(lái)幾年內(nèi)，LED光源還會(huì)作為投影光源的主流技術(shù)大行其道，而對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，激光光源作為新光源技術(shù)還未成熟，想要享受更加出色的新光源產(chǎn)品，還需要繼續(xù)等待。

參考文獻(xiàn)：

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