市場觀點聚焦:激光投影顯示技術三大流派

2015/11/12

1640年,出生于德國蓋沙的一名叫阿塔納斯·珂雪的耶穌教會教士發明了一種叫“魔法”燈的幻燈機,這是世上第一臺投影機。而在歷經三個半世紀后,1953年EIKI生產出世界上第一臺16mm膠片放映機,1989年SHARP推出全球第一臺單片LCD視頻投影機,1989年愛普生制造出世界上第一臺LCD投影機,1991年富可視研制成功全球第一臺數據投影機。
    從全球第一臺數據投影機問世至今,藉由科研人員對技術的不斷創新和鉆研,投影機所采用的光源也在不斷的改變。從最初的鹵素燈、高壓汞燈、氙燈到現在的LED、激光等新光源都有所觸及。而今,基于激光光源的激光顯示技術因其色域廣、壽命長、亮度高、能耗低,具有傳統光源無可比擬的先天優勢,則被譽為繼黑白顯示、彩色顯示和數字顯示之后的第四代“繼承者”。

目前,激光顯示技術主要有三基色純激光、熒光粉+藍光、LED+激光三種技術,每種光源都存在各自的優缺點,對比來看的話,三基色純激光優勢是比較明顯的。
    從各自技術特點以及對應的終端投影產品來看,三基色純激光是高端激光投影機的標簽,采用該技術的投影設備可輕松達到20000流明以上的亮度;而熒光粉對應的是中低端投影機,最高亮度剛突破10000流明;LED與激光混合光源技術面向的是低端市場,采用該技術的終端顯示設備,亮度不超過3000流明,。
    下面,小編單純從技術角度,對三者做一個比較,僅供參考。
    一、三基色純激光
    三基色純激光被業界視為最純正的激光光源,其具有色彩豐富,色飽和度高等優點,可顯示自然界最豐富、最艷麗、最真實的色彩,成為顯示技術領域的重大技術發展方向。截至目前,采用三基色純激光技術的投影設備已經“滲透“到模擬仿真、展覽展示、會議中心、戶外幕墻以及數碼影院、家庭影院等領域,具有很大的發展空間和廣闊的市場應用前景。

圖1 三基色純激光顯示成像光路示意圖

三基色純激光光源發展到現在為止,經歷了兩個技術歷程:固體激光器階段和半導體激光器階段。
    半導體泵浦倍頻激光器也就是固體激光光源,由半導體激光器(泵浦源)、激光晶體、倍頻晶體、輸出腔鏡等所構成,具有產生激光過程復雜、結構復雜、生產工藝復雜、穩定性差、可靠性差等特點。半導體泵浦倍頻激光器,中心波長單一,其光譜寬度3nm以內,且模式為單模光源,對激光散斑的產生有很大的貢獻,并且散斑顆粒非常大,使得消散斑過程非常復雜。
    半導體激光光源是基于半導體芯片制備技術而研發設計的微型激光器,與LED芯片的生產過程類似,具有結構簡單、體積小、功率穩定、可靠性高、壽命長等特點。
    2014年,三基色純激光技術流派中最具代表性的企業——迪威視訊旗下子公司中視迪威,采用新研發出的綠光半導體激光器進行了產品的升級設計,紅光、綠光和藍光全面進入半導體時代,并將全半導體化的三基色激光光源定義為2.5代。一直難以破解的激光散斑難題也隨著半導體技術的導入得到改善。由于半導體激光器的光譜寬度為6nm,縱模模式較多,且為輸出為多橫模模式,所以對激光散斑的解決有了大幅提升,并且散斑的顆粒大小變的非常小,可以為大眾所接受。
    目前迪威視訊所有激光顯示產品均以采用最新2.5代純半導體激光光源。以SINOLASER品牌4K激光工程投影機為例,其是中視迪威自主研發生產的一款RGB純激光工程投影機,其采用激光光源與投影光機分離設計,具有超高輸出亮度、超高分辨率、超長使用壽命和極高色彩飽和度等特性。目前單機光通量輸出可輕松達到25000流明,分辨率可達4096×2160, 20000小時光源衰減不超過20%,支持7×24小時連續工作,可選鏡頭配置,具有穩定、可靠、安全、節能等優勢。主要應用于展覽展示、指揮監控、視頻會議、舞臺布景等領域 。
    二、熒光粉+藍光
    激光熒光粉顯示技術是采用單色激光(即藍光激光)結合含有紅綠等熒光粉的多種顏色旋轉熒光粉色輪技術而產生紅藍綠三基色。
    激光熒光粉光源僅使用一組藍色激光器,利用多色熒光粉色輪的旋轉有效解決了熒光粉的熱淬滅和散熱問題,使熒光粉能夠在高強度激發光照射條件下穩定的工作,產生紅光、綠光和藍光;同時,利用多色熒光粉色輪的旋轉實現在不同時間產生不同顏色的光輸出,最終實現白光/色光的輸出。
    激光熒光粉光源技術攻克了激光顯示在效率和可靠性方面的最根本的技術難關。該光源顯示終端具備一下特點:  
  ·顏色更純正,更接近國際標準色域值;  ? 
  ·長壽命:≥60000小時,比UHP燈(高壓氣弧放電燈)壽命提高10倍;  
  ·高安全可靠性:無需消相干,對人眼安全,無爆碎危害。

圖2 激光光顯光源技術原理示意圖

激光熒光粉顯示技術的應用,解決了激光顯示在成本、環保和用戶體驗的問題。不過,熒光粉激光投影機由于其光源性質,只能用單片DLP來實現,由于單片性質無法應用于大屏市場。
此外,熒光粉DLP背投箱體產品只是改變了其光源壽命的問題,由于熒光粉激光產品產生的三色激光波長與半導體激光波長不同,其效果非常一般(只相當于三基色純激光的1/4),且亮度衰減速度快。色域與汞燈的差別也不大,效果一般。
  三、激光+LED混合光源

圖3 激光+LED新光源技術詳解

在LED光源向激光光源技術過渡階段,一項二者相混合的技術騰空出世。激光+LED新光源集合這兩種光源長壽命和廣色域的特點于一身,達到高亮度的同時更加環保,現階段主要應用在商務和教育領域。
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(藍色激光)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。相比傳統燈泡來說,其最大的優勢之一就是擁有長壽命。
  采用激光與LED結合的新型混合光源,可使投影機光源壽命長達30000小時,是超高壓汞燈光源使用壽命的5-6倍。相比需要更換燈泡的投影機,減少了維護成本和使用成本。并且在長時間內亮度衰減不明顯,能較長時間保持鮮艷的影像品質。
  激光+LED混合光源將二者的優勢相結合,還可以造就卓越的色彩還原性能,讓色彩渲染更加明亮、艷麗。每個細節和輪廓都能夠清晰再現,可為用戶提供逼真、細膩的色彩和影像效果,顯示效果實現本質提升。
目前,混合激光多用于DLP/LCD,其紅藍使用激光器,綠光使用LED,這種東拼西湊的東西解決的也是部分壽命問題,效果一般。
  另外,值得一提的是,顯示界存在激光與LED之爭或將見分曉。由于亮度受限的詬病一直未被解決,LED光源設備或將萎縮。從行業發展走勢來看,目前市場前景最好的光源莫過于激光光源,雖然LED曾經也被認為是“下一代”光源,但由于它很難實現高亮度,因此它的前景令人堪憂,而且,當基于三基色純激光技術推出后,LED光源已被部分廠商所“放棄”。
  就現階段而言,三基色純激光、熒光粉+藍光、LED+激光三項激光顯示技術將會共存一段時間;不過從技術推演角度分析,前者將最終霸占整個投影市場。

官方微博

點擊這里給我發消息

021-22817061

全國統一熱線電話
湖南快乐十分包八中三