【投影時代“打造大屏產業升級版”專題策劃之系列報道】

   新光源的種類

    近幾年，投影機技術不斷發展，投影光源方面也連續獲得突破，目前已形成了LED、激光、LED+激光三種新光源技術，這些光源最大的特點就是發光效率較高或壽命較長，且不含有汞等有害元素。

    LED光源

    LED(Light Emitting Diode)，發光二極管，簡稱LED，是一種能夠直接把電能轉化為可見光的固態半導體器件。

    LED光源不含汞，符合環保理念；可實現超長至6萬小時使用壽命，大大降低了用戶成本；具有較大的顏色再現范圍，可以展示顏色純度更高的影像；LED在安全性上也有提升，環氧樹脂的封裝技術，使得密封性能和抗沖擊的性能都比燈泡更好，不會有炸燈的危險。

    目前LED光源在投影機、液晶顯示器中已經得到采用。最常接觸的有LED投影機、LED電視和LED顯示器。確切的說，應稱之為LED光源投影機、LED背光電視和LED背光顯示器。

    混合光源

    混合光源主要指“激光+LED”，混合光源技術是將紅（高亮度紅色LED）、綠（藍色激光通過熒光體轉換為綠色）、藍（高亮度藍色LEDX1）三色，通過DLP芯片投影，即可不使用高壓水銀燈泡而實現高亮度投影。并且光源壽命達到約2萬小時，可有效減少維護并削減使用成本。其次，打開電源后最快5秒即可投出最高亮度畫面，并且關閉電源時也不需要冷卻。

    LED作為投影機光源，最大的缺陷就是亮度不夠，這是由LED本身的特性決定的。激光的加入主要是為了對LED光源中最弱的藍光源進行補充，提升光源整體的亮度和飽和度。這樣一來，亮度和燈泡壽命就能達到平衡。

    激光光源

    激光光源是利用激發態粒子在受激輻射作用下發光的電光源，是一種相干光源。自從1960年美國的T.H.梅曼制成紅寶石激光器以來，各類激光光源的品種已達數百種，輸出波長范圍從短波紫外直到遠紅外。激光光源可按其工作物質(也稱激活物質)分為固體激光源（晶體和釹玻璃）、氣體激光源（包括原子、離子、分子、準分子）、液體激光源（包括有機染料、無機液體、螯合物）和半導體激光源4種類型。

    激光光源由工作物質、泵浦激勵源和諧振腔 3部分組成。工作物質中的粒子（分子、原子或離子）在泵浦激勵源的作用下，被激勵到高能級的激發態，造成高能級激發態上的粒子數多于低能級激發態上的粒子數，即形成粒子數反轉。粒子從高能級躍遷到低能級時，就產生光子，如果光子在諧振腔反射鏡的作用下，返回到工作物質而誘發出同樣性質的躍遷，則產生同頻率、同方向、同相位的輻射。如此靠諧振腔的反饋放大循環下去，往返振蕩，輻射不斷增強，最終即形成強大的激光束輸出。

    激光光源具有下列特點：

    ①單色性好。激光的顏色很純,其單色性比普通光源的光高10倍以上。因此，激光光源是一種優良的相干光源，可廣泛用于光通信。

    ②方向性強。激光束的發散立體角很小,為毫弧度量級,比普通光或微波的發散角小2～3數量級。

    ③光亮度高。激光焦點處的輻射亮度比普通光高10～100倍。

    LED――當下最為新潮的主流應用

    大屏幕拼接產品，無論是DLP背投拼接還是正投顯示，他們之所以能顯示影像都離不開光源的幫助。背投拼接光源主要來自于燈泡，包括像汞燈、鹵素燈、氙燈等等。隨著時代的不斷發展，這兩種光源所存在的致命缺點顯然已經不再能滿足用戶的使用需求。

    采用傳統光源的背投拼接產品，其對比度和色彩表現受到較大的限制，同時燈泡壽命不長需要不斷更換，這對于那些需要產品7*24小時不意思運行的用戶而言后期更換燈泡的費用可不是一筆小數目。另外，采用傳統光源的背投產品配合燈泡使用的色輪也需要經常維護，由于維護的頻度大，其光路部分不能完全實現封閉設計，防塵等性能也受到一定影響，這進一步加大了維護強度，給用戶的使用帶來了極大的不便，也成為阻礙其發展的重要因素之一。

    LED光源的出現，讓上述的所有問題迎刃而解。采用LED光源的DLP背投拼接墻不但更加環保節能，而且LED光源的光機色域更寬，色彩飽和度更高，更為關鍵的是，LED光源的使用壽命長達60000小時，徹底解決了傳統燈泡光源壽命短的問題。

    在低碳、環保成為考量電子產品最重要的指標之一的時代，采用LED光源無疑成為眾多背投及顯示廠商的首選。近兩年來，隨著LED產能的大規模釋放，產品價格與傳統光源產品拉近，并憑借其優異的節能、長壽命特性等被廠商們大力推崇。因此，無論是DLP背投還是正投，LED光源已經成為投影顯示技術的主流方向，并進入真正的實用階段。

    激光光源有諸多優勢被寄予厚望

    繼工業和信息化部將“發展激光顯示等特色顯示技術”列入《電子信息制造業“十二五”發展規劃》后，2012年9月，科技部又編制并印發了《新型顯示科技發展“十二五”專項規劃》，將激光顯示提升到戰略地位，提出“十二五”期間將大力發展激光顯示技術。另據中國電子視像行業協會大屏幕投影顯示設備分會舉辦的“北京激光顯示技術與產業發展高峰論壇暨產業化配套座談會”會議顯示，目前全球激光顯示產業正處于產業化前期，基于中國在激光顯示技術方面擁有較好的技術基礎，中國正面臨著發展激光顯示產業的極大機遇。另外與已有的顯像管、液晶和等離子體等顯示相比，激光顯示也因具有眾多的優勢而被被寄予厚望。

    一、色域空間大

    目前市場上銷售的顯示器件如：CRT，LCD，PDP，DLP投影儀以及電影放映機等的色彩再現能力均未突破NTSC制式的色彩空間，其色域空間僅能覆蓋人眼所能識別的色彩空間的31.8%，難以真實還原自然色彩，這一不足成為進一步提高顯示質量的重要障礙。對比傳統光源在色域方面，LED是很好的光源技術，但由于其屬于泛光照明的特性，在高亮度、大屏幕顯示方面的不足，大大影響了LED在投影顯示技術上的應用空間。與此不同的是，激光具有非常高的強度，這樣就為高亮度、大屏幕及超大屏幕顯示提供實現基礎。激光光源是滿足各種高端顯示要求的最佳光源。所以業界將激光顯示技術稱為“人類視覺史上的一場革命”。

    二、光源壽命長

    激光器產生的為單波長可見光，電光轉化效率與傳統的顯示光源相比有極大提高，避免了傳統大功率光源放熱過高的缺點。激光光源使用壽命長，可長達十年之久，相當于傳統光源壽命的十至二十倍，從長遠來看使用成本明顯低于現在通用的傳統大功率光源，產品整體性價比明顯高于傳統產品，并且維護簡便，總體維護成本低。

    三、環保節能顯著

    激光顯示作為新一代的顯示技術具有卓越的低能耗特點。以1,000萬臺平板電視每天工作4小時計算，年耗電共計29億度，如果這些家庭采用更節能的激光電視每年將節電20億度，近于幾個大型火力發電廠年發電量的總和，相當于每年減少173萬噸二氧化碳的排放。同時，激光顯示的核心部件在生產過程中不使用任何重金屬，沒有廢水、廢氣、廢物排放，是名副其實的環境友好型顯示光源。

    激光令廣色域和高亮度可以兼得，此外還有廣色域、高對比度、長壽命等特點，為各種應用提供可能。如高端仿真、圖片工作室等需要高度顏色還原性和色域廣度的領域，汽車設計、醫療診斷、電影審片室等需要亮度顏色一致性和穩定性的領域，以及戶外投影、建筑投影等需要極高亮度和各種自由度擺放位置的工程領域，激光光源都有著發揮用途的空間。

    另外，如果解決了安全性的問題，小功率的激光光源也可以作為家用機的備選項，大面積的激光光源的普及也會在投影領域掀起綠色環保的概念，總的來說，業界都很看好這一革命性技術。

    激光光源產品在大屏領域全面開花

    人類運用激光技術已有很多年時間，在AV領域激光燈等產品也早已成為了隨處可見的普通商品，但是把它作為光源運用在投影領域卻是近幾年的事。實際上，各大DLP廠家都在競相研制激光光源產品，只是由于其技術原理限制，如何制造出一臺成本低廉、功耗可控、性價比高的產品才是阻礙激光技術大規模應用的瓶頸。不過，就目前來說，這些問題正在慢慢得到解決，2012年，激光光源實現了全面突破，巴可在2012年6年舉行的CINEMACON展會上展示了55000流明的激光放映機，隨后的8月，NEC在北京的BIRTV展出了激光數字電影放映機，分辨率高達4K,開啟了光源之戰，2012年10月，科視在北京石景山萬達影院IMAX放映廳，首次向亞太地區重要放映商演示了72000流明的激光電影原型機。

    InfoComm China 2013展， NEC、索尼再次為我們帶來的激光光源工程投影機的展示應用。索尼在Infocomm2013上推出了全球首款采用激光光源的3LCD投影機，該機擁有4000流明亮度、WUXGA（1920×1200）的分辨率。這結束了只有DLP產品有激光光源投影機的歷史，讓3LCD陣營和DLP陣營在新光源的競爭中重新處于同一起跑線上。松下則另辟蹊徑展示了一款采用LED和激光光源的混合光源投影機，該機亮度達到了3500流明。      

    而在DLP拼接產品上，激光光源也已經走向了實用化。從去年的InfoCommChina展會開始，就有數家企業推出了激光DLP背投單元產品，今年InfoComm展，激光光源DLP背投拼接墻產品再次成亮點，如彩訊、賽麗等均展出了采用激光光源的背投顯示墻。

    激光光源的優越性讓業內認定其必將成為下一代投影顯示的主流技術，利用激光對傳統光源投影的全面出擊已經拉開。最近兩年，在投影顯示方面前投、背投、微投、工程、商用激光光源產品無不出現。高端工程領域巴可、科視、NEC用超高亮三基色激光投影發力，商用市場以卡西歐、奧圖碼、優派、明基為代表的企業都在跟進。

    另一方面，LPD激光熒光體顯示技術產品也自展出后就受到不少人的關注，甚至被當作為下一代主流顯示技術而寄予厚望。激光技術作為投影光源，是未來的發展趨勢，但是短期內無法完全取代LED也是事實。但是隨著技術的發展，激光光源將會在投影界普及，到時必將引發顯示技術大革命，而且會徹底地顛覆傳統顯示領域。

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