激光投影機將挑起“視”界大戰

如今，正當作為固態光源的LED在顯示市場上如火如荼的時候，《計算機世界》實驗室卻將目光投向了應用前景更為廣闊的另一種固態光源—激光光源。我們相信LED光源的成功具有非凡的意義，其中一個重要的意義就是對固態光源將成為顯示光源這種必然發展趨勢的印證。2009年9月我們對國激光挑起“視”界大戰內自主研發的激光投影機的相關指標進行了測試，測試結果令人振奮，一切都讓我們更加相信，固態光源從高、中、低端顯示光源全方位地淘汰傳統氣態光源的歷史巨輪已經開始轉動，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域。不過受限于當時的技術，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，用激光作為掃描器件，應用于三維投影或者墻面投影，而不是一般的顯示設備，在設計上沒有考慮設備的耐久性和可靠特性。

國內和國外都在研究固態光源進入顯示行業。LED更方便，通過簡單地替代傳統的陰極射線管，就很方便地用在了液晶電視、顯示器上，并且因為液晶領域相對比較成熟，已經有足夠的市場空間，國外的多數資源是投入到這個領域的。

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。激光是點光源，而LED是典型的面光源，兩者在適合的顯示設備方面就有差異。如果用LED作為液晶的背光尚好，若是作投影機的光源，這就有些勉為其難了，光路傳導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，那就是最好的應用模式。

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，雖然就單個激光模塊而言，尺寸已經相當小巧，但就整體顯示系統而言，激光投影設備的體積依然不算小，不過這一點正在快速地改變著。比如500lm以下的應用中，采用風冷就能滿足散熱需求的場所，激光模塊的優勢就會體現得淋漓盡致的。

國外擁有類似大功率激光器的廠商，在產品設計上也有了初步的經驗，他們認為超過30W左右，就需要水冷了。這就制約了這樣的投影機進入普通家庭，目前，激光投影機主要瞄準的是高端顯示領域。國內以中視中科為代表，他們的方案采用光源和主機分離的方式，光源通過光纖導入到機器，這樣可以很容易把傳統光源的機器改造成為激光投影機，簡化了投影機改進的步驟，同樣還給投影機增添了應用空間，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境，或者需要低發熱低工作噪音的應用環境，把光源安排在另外一個安全的地方，反而有利于整個投影系統的可靠性提高，改善工作狀態。

雖然作為未來趨勢的激光光源對整個光源歷史來說，還算是起步階段，但起點顯然已經很高。激光作為光源早就是人類的夢想。當前，LED的發光效率已經達到了100lm/w的水準，而激光能夠實現超過600lm/w的效率，是目前人造光源的極致。傳統投影機的UHP汞燈，發光效率只有60lm/w，高品質的氙燈效率也并不高，散發的大量的熱不僅讓燈泡的壽命受到局限，同時成像器件的壽命也會受到影響。

傳統的光源使得整個投影機所考慮的散熱至少包含兩個部分：一方面是機器運作帶來熱量; 另外一方面則是光源帶來巨大熱量。這大幅度提高了機器設計的復雜度，而且工程級別投影機要求的雙燈備份也讓光路設計復雜化。

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光路的設計難度，增加了損耗。一般來說，超高亮度的投影機需要的短弧氙燈，功率以KW為單位，需要仔細考慮隔熱和紅外線、紫外線問題，這也是固態光源不需要考慮的。所以，固態光源對比傳統光源的諸多優勢，使其進入投影領域是再合適不過了。

傳統的投影機由于光路和設計上都包含那些隔熱設計和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; 而隔熱設計在激光擴散之后已經不是問題，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內部結構進行優化，將有效地簡化投影機的內部構造并降低成本。

激光開數字光源先河

我們為什么要用激光來取代傳統的光源，這是個縈繞在我腦海里的問題，也同樣是很多人的疑問。或者說，激光投影機真的在視覺上就能吸引我們嗎?值得為此花費如此的成本嗎?

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，激光本身是有極強的指向性的，而且紅綠藍三原色更純，所以能夠制造出在色彩上與現實情況極為相近的色彩表現。

這如果還不夠吸引人，那就看看另外一個特點，激光投影機產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節表現力，使得色彩更為生動。也是因為它的指向性，投影畫面的主觀感受要比傳統投影機柔和，沒有那么刺眼。因而它的亮度寬容度也變得更高，既能實現高亮度還能實現高對比度，還能保證色彩的飽和度和層次感覺，這是現在的汞燈、氙燈投影機無法做到的。

由于激光投影系統是通過紅綠藍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現顯示效果的變化，這是傳統光源無法做到的。現在的激光光源產品，通過多個模塊進行組合來實現高功率的輸出，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進行拼接的時候，也能夠很容易實現顯示的一致性。正是因為這個原因，對比傳統光源，激光光源體現了全面可調的數字化特征，光源能根據需求來進行調制，從而能夠很輕易地實現多屏幕的無縫拼接，并長期保持各拼接單元畫面在亮度、色彩上的一致性。

目前，在投影機構成的顯像系統中，圖像信號的部分已經數字化，成像器件已經數字化。在數字化條件下，非數字化的光源已經與數字化的環境格格不入，光源邁入數字化也是必然的進程。通過光源的數字化，在成像的終端，圖像品質和感受才會更真切。