激光挑起“視”界大戰(zhàn)

　　早在激光誕生之初，人們就開始嘗試把激光引入顯示領(lǐng)域。不過受限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)，激光光源功率較小而體積過于龐大，成本異常高昂，其效果不盡如人意，只是在極小的范圍內(nèi)，用激光作為掃描器件，應(yīng)用于三維投影或者墻面投影，而不是一般的顯示設(shè)備，在設(shè)計(jì)上沒有考慮設(shè)備的耐久性和可靠特性。

　　國(guó)內(nèi)和國(guó)外都在研究固態(tài)光源進(jìn)入顯示行業(yè)。LED更方便，通過簡(jiǎn)單地替代傳統(tǒng)的陰極射線管，就很方便地用在了液晶電視、顯示器上，并且因?yàn)橐壕ьI(lǐng)域相對(duì)比較成熟，已經(jīng)有足夠的市場(chǎng)空間，國(guó)外的多數(shù)資源是投入到這個(gè)領(lǐng)域的。

　　至于激光，鮮有成果。而且激光的特性決定了它的用途與LED完全不一樣。激光是點(diǎn)光源，而LED是典型的面光源，兩者在適合的顯示設(shè)備方面就有差異。如果用LED作為液晶的背光尚好，若是作投影機(jī)的光源，這就有些勉為其難了，光路傳導(dǎo)的損失將會(huì)變得很大，并且也不容易做到亮度很高。激光的點(diǎn)光源特性，決定了激光更適合投影使用。比如通過與反射式的成像器件配合，做成投影機(jī)，那就是最好的應(yīng)用模式。

　　但是激光本身也有一定的要求，對(duì)電源和散熱要求苛刻。電源需要專門的制作工藝，雖然就單個(gè)激光模塊而言，尺寸已經(jīng)相當(dāng)小巧，但就整體顯示系統(tǒng)而言，激光投影設(shè)備的體積依然不算小，不過這一點(diǎn)正在快速地改變著。比如500lm以下的應(yīng)用中，采用風(fēng)冷就能滿足散熱需求的場(chǎng)所，激光模塊的優(yōu)勢(shì)就會(huì)體現(xiàn)得淋漓盡致的。

　　國(guó)外擁有類似大功率激光器的廠商，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上也有了初步的經(jīng)驗(yàn)，他們認(rèn)為超過30W左右，就需要水冷了。這就制約了這樣的投影機(jī)進(jìn)入普通家庭，目前，激光投影機(jī)主要瞄準(zhǔn)的是高端顯示領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)以中視中科為代表，他們的方案采用光源和主機(jī)分離的方式，光源通過光纖導(dǎo)入到機(jī)器，這樣可以很容易把傳統(tǒng)光源的機(jī)器改造成為激光投影機(jī)，簡(jiǎn)化了投影機(jī)改進(jìn)的步驟，同樣還給投影機(jī)增添了應(yīng)用空間，在某些特定的場(chǎng)合，這種模式更適合。比如高濕度和震動(dòng)頻繁環(huán)境，或者需要低發(fā)熱低工作噪音的應(yīng)用環(huán)境，把光源安排在另外一個(gè)安全的地方，反而有利于整個(gè)投影系統(tǒng)的可靠性提高，改善工作狀態(tài)。

　　雖然作為未來趨勢(shì)的激光光源對(duì)整個(gè)光源歷史來說，還算是起步階段，但起點(diǎn)顯然已經(jīng)很高。激光作為光源早就是人類的夢(mèng)想。當(dāng)前，LED的發(fā)光效率已經(jīng)達(dá)到了100lm/w的水準(zhǔn)，而激光能夠?qū)崿F(xiàn)超過600lm/w的效率，是目前人造光源的極致。傳統(tǒng)投影機(jī)的UHP汞燈，發(fā)光效率只有60lm/w，高品質(zhì)的氙燈效率也并不高，散發(fā)的大量的熱不僅讓燈泡的壽命受到局限，同時(shí)成像器件的壽命也會(huì)受到影響。

　　傳統(tǒng)的光源使得整個(gè)投影機(jī)所考慮的散熱至少包含兩個(gè)部分：一方面是機(jī)器運(yùn)作帶來熱量; 另外一方面則是光源帶來巨大熱量。這大幅度提高了機(jī)器設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，而且工程級(jí)別投影機(jī)要求的雙燈備份也讓光路設(shè)計(jì)復(fù)雜化。
且不說這些問題，就是遇到要更換燈泡的維修，那也不是那么簡(jiǎn)單，何況雙燈備份也大幅度增加了投影機(jī)光路的設(shè)計(jì)難度，增加了損耗。一般來說，超高亮度的投影機(jī)需要的短弧氙燈，功率以KW為單位，需要仔細(xì)考慮隔熱和紅外線、紫外線問題，這也是固態(tài)光源不需要考慮的。所以，固態(tài)光源對(duì)比傳統(tǒng)光源的諸多優(yōu)勢(shì)，使其進(jìn)入投影領(lǐng)域是再合適不過了。

　　傳統(tǒng)的投影機(jī)由于光路和設(shè)計(jì)上都包含那些隔熱設(shè)計(jì)和UV鏡，如果直接套用到激光模塊上，大幅度降低了光的利用率，帶來的損失是不小的。比如多一層阻隔措施，就可能帶來5%的損失; 而隔熱設(shè)計(jì)在激光擴(kuò)散之后已經(jīng)不是問題，光線中根本就沒有紅外線; UV更是不存在的。針對(duì)激光光源的這些特性對(duì)投影機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，將有效地簡(jiǎn)化投影機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造并降低成本。

激光投影色域圖

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文章來源：計(jì)算機(jī)世界