現(xiàn)代化革命 淺析激光+LED混合光源技術(shù)

    投影機(jī)行業(yè)經(jīng)過(guò)這么多年的快速發(fā)展，在各方面趨于成熟化，其已經(jīng)成為解決彩色大畫面顯示非常有效的手段。除了大畫面的正投影顯示以外，LCD和DLP、LCOS的家用大畫面投影電視也逐漸進(jìn)入了家庭。但在這些大畫面投影機(jī)中，光源照明系統(tǒng)是整個(gè)投影光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前提，現(xiàn)今的前投影機(jī)和背投電視幾乎都采用UHP（超高壓氣體放電燈）作為投影光源燈。但是由于UHP所具有的一些缺點(diǎn)也讓科研人員一直在尋找一種更好的光源來(lái)替代它。因此，LED作為新型的照明光源也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。與UHP燈相比，LED具有一系列優(yōu)勢(shì)。

    不過(guò)，由于LED光源始終沒(méi)能突破高亮度的瓶頸，一直停留在微型投影機(jī)使用中，并沒(méi)能達(dá)到普通商教的使用亮度范圍，也正是因亮度太低始終沒(méi)有贏得市場(chǎng)的認(rèn)可。

    而在投影機(jī)廠商積極投入技術(shù)力量去解決燈泡光源問(wèn)題下，于是在光源技術(shù)中，以科技創(chuàng)新的卡西歐推出了一項(xiàng)新的綠色節(jié)能投影機(jī)概念，其發(fā)明了一種基于無(wú)汞、激光和LED的混合光源，它不僅實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保、延長(zhǎng)光源壽命的要求，而且投影機(jī)的制造成本并沒(méi)有因此大幅提高。接下來(lái)，就讓我們簡(jiǎn)要了解一下激光+LED混合光源技術(shù)原理及優(yōu)勢(shì)。

    LED光源

    LED是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。其心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，當(dāng)電流通過(guò)半導(dǎo)體晶片時(shí)，其就會(huì)發(fā)光。其實(shí)說(shuō)簡(jiǎn)單點(diǎn)，LED就是直接把電轉(zhuǎn)化為光的器件。

    LED技術(shù)有著壽命長(zhǎng)的顯著特點(diǎn)，當(dāng)其應(yīng)用到投影機(jī)上時(shí)，20000小時(shí)的使用壽命毫無(wú)壓力，有的廠家甚至標(biāo)稱了50000小時(shí)的超長(zhǎng)壽命，這樣即使每天使用20小時(shí)，也可以連續(xù)使用7年的時(shí)間，其在壽命上已經(jīng)具有和傳統(tǒng)電視競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力。

    除此之外，LED技術(shù)還具有色域廣的特點(diǎn)。由于典型的LED的光譜范圍都比較窄，不像白熾燈那樣擁有全光譜。在應(yīng)用于投影機(jī)后，不需要再通過(guò)色輪進(jìn)行分色，更為純正的三原色光線可以實(shí)現(xiàn)更加逼真的畫面。

    使用穩(wěn)定能耗小也是LED投影機(jī)的特點(diǎn)之一。傳統(tǒng)的投影機(jī)由于采用燈泡作為光源，而燈泡工作時(shí)內(nèi)部充滿高溫氣體，這樣使得采用傳統(tǒng)光源的投影機(jī)有炸燈的危險(xiǎn)。LED燈采用了封裝技術(shù)，多采用環(huán)氧樹(shù)脂來(lái)保護(hù)，所以密封性能和抗沖擊的性能都很好，不容易損壞。長(zhǎng)時(shí)間在惡劣的環(huán)境下使用，也不用擔(dān)心燈泡損壞的問(wèn)題。由于LED技術(shù)的光效較高，所以其能耗也相應(yīng)的減小了，符合當(dāng)前綠色節(jié)能的潮流。

    激光光源

    激光，許多人也把它叫做鐳射，激光是利用激發(fā)態(tài)粒子在受激輻射作用下發(fā)光的電光源。用激光作為投影機(jī)的光源，優(yōu)點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的，包括實(shí)現(xiàn)低能耗、長(zhǎng)壽命、高對(duì)比度、廣色域色彩、小體積等特點(diǎn)，同時(shí)用激光作為投影機(jī)的光源還避免了LED光源很難實(shí)現(xiàn)高亮度的問(wèn)題，激光投影機(jī)有著不錯(cuò)的前景。

    制造激光投影機(jī)，至少需要兩個(gè)條件：首先是實(shí)現(xiàn)三種顏色的激光;其次是需要能夠?qū)崿F(xiàn)激光的逐點(diǎn)掃描，但目前在這兩方面都有不小的問(wèn)題。而其中最主要的制約問(wèn)題就來(lái)自于一直沒(méi)有合適的固態(tài)綠色激光可用。綠色激光波長(zhǎng)大約540nm，紅色激光通過(guò)一個(gè)按照正弦波振蕩的石英，實(shí)現(xiàn)頻率的倍增，從而獲得綠色激光。由于這種方式對(duì)環(huán)境溫度要求比較高，因而輸出不夠穩(wěn)定，同時(shí)綠色激光模塊較大且成本很高。

    用激光作為投影機(jī)的光源，目前來(lái)說(shuō)還是有安全隱患的，激光投影機(jī)的特點(diǎn)一直就是光通量大，功率達(dá)到20W的投影機(jī)，其光通量就達(dá)到了5000流明，如果有好事者拿一個(gè)透鏡，就有可能把一定距離的東西燒壞。要知道一些工業(yè)用的切割機(jī)床激光功率也不過(guò)如此，一個(gè)150mw的激光在1米以外可以很容易燒壞我們通常用的塑料薄膜袋。在開(kāi)放空間，這一問(wèn)題可能更加嚴(yán)重。