激光投影机革命性突破

2014-03-19 admin1 179

  我们都只有LED投影机分为单色和三色,其中三色LED可谓将LED色彩的优势尽显,是绿色环保、宽色域、高科技的代表光源。随着LED逐渐被大家熟知,LED的黄金圣衣被彻底剥离,大家开始转而关注终极技术激光光源。本文我们讨论的话题,就是站在技术最高端的激光光源,能否普及?能否成功取代 LED?

  每次提到激光,我们总会浮想联翩,星球大战的激光剑,外星人的激光大炮,超人的激光眼,最不济还能联想到医学界热门的激光手术。其实,激光就在我们身边,激光鼠标,碟机的激光读取头,激光打印机,激光舞,当然还有神奇的激光投影机。激光投影机,第一感觉就是高科技,第二感觉就是神秘。激光,之所有神秘,就是好莱坞科幻片中大量的出现,特指NB的激光武器;加之现今社会,凡是和激光沾边的产品,在人群印象中就是高科技的代名词。其实,激光在名用领域也是大有市场,只要标有laser或镭射标识的,即采用了激光技术。

  军用级别的激光,与民用激光有很大差距,从激光的特性分析:

  A,亮度高,能量高。军事级别的超高能量,很难控制,激光武器;民用级别的很弱,较易控制,激光笔和鼠标都有应用。

  B,定向性,即集束性,这是激光区别于其它光源的重要差别之一。在显示领域,普通光源可以轻易制作成光源,而激光有一定难度。

  单纯的激光在现实领域,早有应用,但是偏重于光影效果。大型的激光舞台效果,非常炫目,可以在开阔的室外进行表演。国内也有很多精彩的应用案例,尤其是大型的水幕电影都有激光的身影。

  然而,激光作为投影机的光源,仅是近两年的大事件。相对于传统光源、LED光源和混合光源,单纯的激光技术更具有技术难度和历史意义。

  品牌:明基 投影机

  激光和LED都是1960年前后制造出的,但是两者的境遇截然不同,LED一直作为低端光源对待,而激光始终站在光源的宝座上,且至今无人超越。

  风光100年,激光发展简史:

  1917年——爱因斯坦提出“受激发射”理论,激光理论的诞生。

  1957年——Gordon Gould创造了“laser”这个单词,从理论上指出可以用光激发原子。

  1960年——美国加州Hughes实验室的Theodore Maiman实现了第一束激光。

  1962年——前苏联科学家尼古拉·巴索夫发明半导体二极管激光器,这是今天小型商用激光器。

  1971年——英国物理学家Dennis Gabor凭借对全息摄像的研究获得诺贝尔奖。

  1975年——IBM投放第一台商用激光打印机。

  1978年——飞利浦制造出第一台激光盘播放机,简称LD。

  1988年——北美和欧洲间架设了第一根光纤,用光脉冲来传输数据。

  1991年——第一次用激光治疗近视,海湾战争中第一次用激光制导导弹。

  1996年——东芝推出数字多用途光盘播放器,就是我们常说的DVD碟机。

  不过,激光,给我们记忆最深刻的还是星球大战中,杰迪武士标志性的武器激光剑。

  LED的关注度,时高时低,近5年算是LED最风光的时刻。反观,激光技术,从理论诞生起就一直是热门,可谓风光了100年,而且未来只会越来越火,尤其是能发挥激光亮度优势的光源应用领域。

  品牌:明基 投影机

  激光能否取代LED,是个必然趋势,但是短期内完全取代LED还有一些难题。其中,比较纠结的热门问题,集中在色域和亮度上。

  有人说,激光能超越LED,是因为色域更广,其实这个观点不完全对。单纯从色域看,白色LED小于标准色域范围,而三色LED也只是小幅大于标准范围;而激光的色域范围大幅领先,远大于标准色域。然而,受限于技术,色域只是一种最理想的数学模型,在现实中往往或脱离实际。因为现阶段,人类能掌控的激光只有几个波段,未能覆盖全部,因此其色域也是不完整的;同理,LED亦是。激光,在色域方面强于LED,只是理论上的,是我们一厢情愿的想法。

  在新光源方面,激光真正的超于LED的优势就是亮度。现阶段,LED投影机最亮仅能达到1000流明,而激光的亮度几乎无限制,是人类有能力创造的可以接近太阳亮度的唯一光源。据维基百科介绍,在地球表面,中午太阳直射的亮度约在8万到15万流明之间;人类创造的激光拥有如此能力,已是毋庸置疑的光源王者。

  从现阶段发售机型的实际表现,纯LED投影,在色域方面还是有一定优势,但是在亮度方面彻底输于激光投影机。全球最早发售的激光投影机,明基LW61ST的亮度可达到2000流明,而且还有上升的空间;而现阶段最亮的投影机,由巴可的激光工程投影获得,达到了55000流明。

  品牌:明基 投影机

  看过激光舞表现的朋友,一定被激光那种与众不同的显示效果所迷惑。然而,在现实应用中,激光的优势定向性,恰恰也是它成为光源的最大障碍。

  激光,是现阶段,人类制造出来的,唯一能和太阳比拼亮度的光源。激光刻分为很多档次,以可理解为能量、波长不同,对应的颜色也大不相同。

  可见激光的波长在400nm到700nm,随着功率的增大,可见性越强,但是对人眼的伤害也倍增;无论是何种波长、颜色的激光,对人眼都有伤害。因为激光的误操作,暂时性失明,造成的严重飞行事故,留下了不可磨灭的惨痛历史。

  激光,是唯一具有多重严格限制的光源技术。在美国,激光器受美国国家标准学会、食品管理局和药物管理局等管理。民用领域的可见激光指示器,强制要求小于1mW的功率运行;工业用的激光指示器,不得高于5mW。

  其实,欧盟的标准更苛刻,欧盟暂时未放开生产、更高亮度的、非军用级激光显示设备的许可,现阶段还明确限制5000流明以上的激光光源在投影方面的应用。

  品牌:明基 投影机

  点到面 光源化的关键技术

  将定向性、即集束性最强的激光作为光源使用,技术的难点很多,其中最核心的最关键的就是扩散技术。克服激光集束性的方法很别独特,以明基LX60ST和LW61ST为例,其光机中内置了两片扩散镜片,将点光源转化为面光源。

  激光投影光机工作原理示意图

  未经过扩散的激光,只会以点光源的形式出现,不仅无法成为面光源,而且点阵后的光斑依然明显,只能进行简单的激光舞表演,而且呈集束状态的激光对人眼的伤害不可估量。

  激光的集束性

  集束性的特点让激光非常稳定,对于投影光源却是非常不利的因素,只有透过扩散片后才能变为可用的、发散性的面光源。

  明基激光投影中的第1片扩散片

  明基激光投影中的第2片扩散片

  激光光束,依次通过两个扩散片后,转化为面光源,达到了投影光源的使用需求。

  扩散片工作原理

  在拆解过程中,两片扩散镜片隐藏在光路上,不易察觉,但是其重要性不言而喻。激光经过了两次扩散,但是激光的能量还是比普通光源强,实际使用中建议用户不要直视镜头。

  品牌:明基 投影机

  激光模组 优势分析

  激光光源,采用模组式设计,类似与我们常见的LED照明设备的机构,这种结构的优势:

  1,并联关系,使用可靠。如,上图中安装了3排共计3×4个,第一排的二极管出现故障,不会出现完全不能使用的尴尬局面;下方的2排二极管可以正常工作,虽然整体亮度降低,但是依然可以正常工作。

  2,特殊的模组结构,分拆容易。对于厂商而言,提高民用级别投影机的亮度相对简单,只需加装更多的激光二极管即可。

  3,安全性提高。超高压汞灯出现故障,可能会爆灯,存在一定的安全隐患。激光光源,固态机构设计,在不稳定或过热时,会被熔毁,自行断电,彻底避免了隐患。

  品牌:明基 投影机

  激光光源技术的机构、材质、电路等相对传统光源都有一定优势,但是大家最为关心的还是光源的使用寿命和功耗问题。

  相对于传统光源,纯激光光源的功耗大幅降低,节能效果明显。以明基LX61ST为例,正常模式功耗仅为187瓦,而节能模式功耗仅为101瓦,与LED光源的功耗旗鼓相当。

  正常模式功耗 节能模式功耗

  技术比较比较项目激光光源传统光源

  外形尺寸二极管状,可组合传统灯泡结构

  寿命10000小时3000小时

  2000流明功耗187瓦约240瓦

  虽然主流的商务投影机都支持零秒关机技术,但是与激光投影机的还是有一定差别。传统光源的机型,关机是可以零秒关机,但是开机时至少有1分钟的预热时间,而激光光源仅需2、3秒即可。激光光源在开关机方面的特点,与LED光源非常近似。

  明基激光投影机LX60ST采用了更易于更新维护的模组设计。

  技术特点

  不可否认,所有的发光设备都发热,而发热就是减损使用寿命的致命根源。现阶段,明基的激光光源在正常模式下工作可达到10000小时的使用寿命,在节能模式下可达到20000小时的使用寿命。根据明基官方提供的数据,激光光源在5000小时后才开始有明显的亮度衰减,而到14000小时后亮度会衰减40%,但依然有近60%的亮度可正常使用。这与传统光源2000流明的灯泡相比,节能模式6000小时的极限寿命,激光技术的优势非常突出。

  总结:

  激光技术作为投影光源,是未来的发展趋势,但是短期内无法完全取代LED也是事实。但是我们依然坚信,随着技术的发展,激光光源将会在投影界普及,到时必将引发显示技术大革命,而且会彻底地颠覆传统显示领域。

电话咨询
邮件咨询
在线地图
QQ客服