激光投影機(jī)將挑起“視”界大戰(zhàn)

如今，正當(dāng)作為固態(tài)光源的LED在顯示市場上如火如荼的時(shí)候，《計(jì)算機(jī)世界》實(shí)驗(yàn)室卻將目光投向了應(yīng)用前景更為廣闊的另一種固態(tài)光源—激光光源。我們相信LED光源的成功具有非凡的意義，其中一個(gè)重要的意義就是對固態(tài)光源將成為顯示光源這種必然發(fā)展趨勢的印證。2009年9月我們對國激光挑起“視”界大戰(zhàn)內(nèi)自主研發(fā)的激光投影機(jī)的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行了測試，測試結(jié)果令人振奮，一切都讓我們更加相信，固態(tài)光源從高、中、低端顯示光源全方位地淘汰傳統(tǒng)氣態(tài)光源的歷史巨輪已經(jīng)開始轉(zhuǎn)動，并在2009年軋出了第一條有力的轍痕，這一年注定載入史冊。

固態(tài)光源殺來

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。

國內(nèi)和國外都在研究固態(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)域相對比較成熟，已經(jīng)有足夠的市場空間，國外的多數(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所，激光模塊的優(yōu)勢就會體現(xiàn)得淋漓盡致的。

國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，在某些特定的場合，這種模式更適合。比如高濕度和震動頻繁環(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)。

雖然作為未來趨勢的激光光源對整個(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)光源對比傳統(tǒng)光源的諸多優(yōu)勢，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。針對激光光源的這些特性對投影機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，將有效地簡化投影機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造并降低成本。

激光開數(shù)字光源先河

我們?yōu)槭裁匆眉す鈦砣〈鷤鹘y(tǒng)的光源，這是個(gè)縈繞在我腦海里的問題，也同樣是很多人的疑問?；蛘哒f，激光投影機(jī)真的在視覺上就能吸引我們嗎?值得為此花費(fèi)如此的成本嗎?

我看值得。就如同吃飯，山珍海味、蘿卜白菜各有所愛。除了沒有紅外線、紫外線問題外，激光本身是有極強(qiáng)的指向性的，而且紅綠藍(lán)三原色更純，所以能夠制造出在色彩上與現(xiàn)實(shí)情況極為相近的色彩表現(xiàn)。

這如果還不夠吸引人，那就看看另外一個(gè)特點(diǎn)，激光投影機(jī)產(chǎn)品能夠帶來良好的顏色層次感，自然的高對比度大幅度提高了大場景的細(xì)節(jié)表現(xiàn)力，使得色彩更為生動。也是因?yàn)樗闹赶蛐裕队爱嬅娴闹饔^感受要比傳統(tǒng)投影機(jī)柔和，沒有那么刺眼。因而它的亮度寬容度也變得更高，既能實(shí)現(xiàn)高亮度還能實(shí)現(xiàn)高對比度，還能保證色彩的飽和度和層次感覺，這是現(xiàn)在的汞燈、氙燈投影機(jī)無法做到的。

由于激光投影系統(tǒng)是通過紅綠藍(lán)三原色成像疊加到物鏡上顯示的，所以通過控制三原色不同的比例便可實(shí)現(xiàn)顯示效果的變化，這是傳統(tǒng)光源無法做到的?，F(xiàn)在的激光光源產(chǎn)品，通過多個(gè)模塊進(jìn)行組合來實(shí)現(xiàn)高功率的輸出，激光的特性能夠保證激光的一致性，而且在多臺激光投影機(jī)進(jìn)行拼接的時(shí)候，也能夠很容易實(shí)現(xiàn)顯示的一致性。正是因?yàn)檫@個(gè)原因，對比傳統(tǒng)光源，激光光源體現(xiàn)了全面可調(diào)的數(shù)字化特征，光源能根據(jù)需求來進(jìn)行調(diào)制，從而能夠很輕易地實(shí)現(xiàn)多屏幕的無縫拼接，并長期保持各拼接單元畫面在亮度、色彩上的一致性。

目前，在投影機(jī)構(gòu)成的顯像系統(tǒng)中，圖像信號的部分已經(jīng)數(shù)字化，成像器件已經(jīng)數(shù)字化。在數(shù)字化條件下，非數(shù)字化的光源已經(jīng)與數(shù)字化的環(huán)境格格不入，光源邁入數(shù)字化也是必然的進(jìn)程。通過光源的數(shù)字化，在成像的終端，圖像品質(zhì)和感受才會更真切。