激光投影未来之路

三、激光投影未来之路

激光作为光源早就是人类的梦想，作为未来趋势的激光光源对整个光源历史来说，还算是起步阶段，但起点显然已经很高。

激光开数字光源先河

激光投影机产品能够带来良好的颜色层次感，自然的高对比度大幅度提高了大场景的细节表现力，使得色彩更为生动。也是因为它的指向性，投影画面的主观感受要比传统投影机柔和，没有那么刺眼。因而它的亮度宽容度也变得更高，既能实现高亮度还能实现高对比度，还能保证色彩的饱和度和层次感觉，这是现在的汞灯、氙灯投影机无法做到的。

由于激光投影系统是通过红绿蓝三原色成像叠加到物镜上显示的，所以通过控制三原色不同的比例便可实现显示效果的变化，这是传统光源无法做到的。现在的激光光源产品，通过多个模块进行组合来实现高功率的输出，激光的特性能够保证激光的一致性，而且在多台激光投影机进行拼接的时候，也能够很容易实现显示的一致性。正是因为这个原因，对比传统光源，激光光源体现了全面可调的数字化特征，光源能根据需求来进行调制，从而能够很轻易地实现多屏幕的无缝拼接，并长期保持各拼接单元画面在亮度、色彩上的一致性。

目前，在投影机构成的显像系统中，图像信号的部分已经数字化，成像器件已经数字化。在数字化条件下，非数字化的光源已经与数字化的环境格格不入，光源迈入数字化也是必然的进程。通过光源的数字化，在成像的终端，图像品质和感受才会更真切。

在测试的现场我们也看到，即便简单地把灯泡替换成为激光光源，投影设备的表现力已经大幅度提高。在色彩饱和度、亮度和层次上，灯泡根本无法与之匹敌。尤其是在色彩纯度和亮度，再加上对比度要求条件下，灯泡基本上只能满足一部分特定需求，而我们面对激光投影的时候，差点忘了这是投影，那鲜花不就如同太阳光下的鲜花吗？在传统的氙灯和汞灯照射下，颜色不可能如此生动。

传统的投影机可以通过电路上的处理把灯泡投影机的对比度和亮度提高，但是无法解决颜色层次的问题。尤其是蓝色，被看做是数字成像设备的死穴，一般来说非常死板，没有层次，在我们一般的投影设备中根本无法看到与湛蓝天空相媲美的色彩，激光倒是能够接近这种感受了。所以能够在色彩上呈现巨大的反差，而不仅仅是黑白的巨大反差，这或许是激光那么惊人的根本原因。

过于高的对比度和亮度的组合，将会带来不舒服的视觉体验，这在传统光源中是常见的现象。传统光源的光线无方向性，为了达到需求的对比度，光线的浪费比较多，导致需要很高的亮度，这样会刺激眼睛，大幅度降低观看舒适度。激光不同，通过光纤导出的光线经过扩散，投射在成像器件上，还是有方向的，这些光的利用率大幅度提高，从而能够在很高对比度的时候不需要太高的亮度，从而能够保证眼睛的舒适程度。

加上激光的RGB三色的纯度相当高，激光特性决定了光谱不漂移，从而保证整个显示画面的一致性。实际上，因为激光光源的特性，对镜头的镀膜要求都降低了，同时透过镜头的热已经大幅度降低，可以大幅度降低镜头设计的难度，并且低的温升也能保证镜头在使用过程中对画面的影响降低到最小。这些优势让激光投影机的画面能够保持一致性，投影画面的一致性能够超过90%。

这一切造就了最好的投影品质，激光的画面如同流动的清水，那么清澈而透亮，是目前显示设备中最好的。但是因为目前的采集设备和输出设备都是按照传统光源光谱特性设计和调整的，所以在某些方面，激光替换上去会有过饱和的情况出现。比如红色就是如此。传统的采集设备能够表现不错的红，但是输出的时候红的衰减比较厉害，灯泡的光谱在红端以热能丧失比较多，所以在信号上会做增强。而RGB激光的红，本来就要超越一般灯泡，再加上电路的处理，那就有些过饱和。红和蓝两色，其实是激光的杀手锏，它们的生动程度与否就会影响输出设备的表现力；绿光的主要贡献在于提供足够的照度。

色域大战

在主观上，我们已经看到了激光投影机的强大威力。相比传统的灯泡，激光模块体积(主要是散热模块)还有些大，但是在效率上已经无与伦比了。Barco的电影投影机采用氙灯，灯泡的功率4KW，标称寿命1000小时，更换成本接近3万元，镜头投射光通量大概15000lm。而激光模块只需要100瓦左右，就能够实现12000lm左右的投射亮度，寿命超过两万小时，两相比较，高下层分已不言自明。

近3年来，激光模块的每瓦成本降低到了10倍，随着技术的改进和市场应用的展开，仍然有很大的下降空间。而一个投射2000lm的投影机，只需要20W左右的激光就行了，成本是可以接受的。如果投影机专门为激光光源进行设计的话，激光功率还可以适当降低。当然了，这种光源分离的方式，大幅度提高了投影机的灵活度，比如要制作不同亮度的投影机变得很简单，而不会受到设备早期设计的限制，甚至可以在后期进行提高也没有问题。

激光投影机的另外一个好处就是长期能够保持投影的稳定性，激光模块的寿命为两万小时，是真正的长寿命低衰减的光源。像气体的汞灯和氙灯因为其中掺有杂质，色温控制不可能完美，也不可能像激光这么稳定。

有人担心，激光这么大功率是不是有危险。透过投影机的镜头往里面看，没有不适应，激光已经被扩散，光的强度已经比激光束大幅度下降。但是打在视网膜上，我们能感受到那种衍射，这是传统光源没有的。同时在投影机镜头前的温度已经非常低，通过光纤，激光的热早被隔绝，而且扩散之后，光的功率密度大幅度下降，温度自然降低了，直视也没有问题了。

从测试结果可以看到，激光的色域已经大大超越传统显示设备，是激光投影能够如此清亮动人的根本原因。实际上纯激光出来测试的色域更大，但是经过Barco投影机之后，可能在信号上做了一些均衡，即便测试结果没有200%的NTSC覆盖率，已经相当惊人了，实测超过了170%。

激光也要唱主角

激光显示设备的到来，提高了显示设备的门槛，在激光面前，任何其他显示设备只能甘拜下风。在色彩、寿命、可靠性等诸方面，拥有无与伦比的优势，而且在光源端实现了数字控制，这一点与LED类似。

固态激光的前端也跟LED类似，不过经过放大环节以及声光晶体的频率调制，控制好输出光的波长。LED则是利用基板直接发光，产品没有那么复杂，而控制起来也简单，包含外围电路也简单得多。现在LED背光显示已经逐步走向市场，LED背光电视和LED光源的投影机已经可以买得到。而激光的显示产品，现在成本上还比较高昂，目标客户还局限在行业端。

国外与国内同期的产品还有几家，产品还局限在实验室阶段。最相近的是Colorvision的激光系统，但是功率无法匹敌，他们只做到了45W左右，而国内的模块可以组合成超过100W。而且，中国丰富的稀土资源，让中国在激光领域有独特的优势。

现在的问题是，产业环境没有启动，而上游的芯片产量比较低，没有达到规模产能，所以综合成本比较高。等上下游产业链构筑完成的时候，激光的未来会相当光明，而且随着成本继续降低，激光显示的普及恐怕就真的到来了。以普通的亮度计算，2000lm的产品就可以在使用成本上比现在的投影机低，而在使用过程中无需担心更换灯泡等类似的问题，最重要的是，这个投影产品能够一直保持这种一致性到寿命的终点，这是除激光之外没有任何一种光源可以做到的。