投影新光源技术大提升 激光光源占得先机?(2)
激光与LED 光源优势对比
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。
激光光源 安全性分析
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
结 语: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。
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。
激光光源模组
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。
激光光源 安全性分析
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。
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。
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。
扩散片工作原理
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。
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。
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。
超高压汞灯 灯芯温度示意图
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。
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。
激光光源灯泡
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。
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。
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。
结 语: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。