現(xiàn)代化革命 淺析激光+LED混合光源技術(shù)

LED及激光光源

    投影機(jī)行業(yè)經(jīng)過這么多年的快速發(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)是整個投影光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的前提，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所具有的一些缺點也讓科研人員一直在尋找一種更好的光源來替代它。因此，LED作為新型的照明光源也越來越受到人們的關(guān)注。與UHP燈相比，LED具有一系列優(yōu)勢。

    不過，由于LED光源始終沒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有贏得市場的認(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新的綠色節(jié)能投影機(jī)概念，其發(fā)明了一種基于無汞、激光和LED的混合光源，它不僅實現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保、延長光源壽命的要求，而且投影機(jī)的制造成本并沒有因此大幅提高。接下來，就讓我們簡要了解一下激光+LED混合光源技術(shù)原理及優(yōu)勢。

    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。其心臟是一個半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，當(dāng)電流通過半導(dǎo)體晶片時，其就會發(fā)光。其實說簡單點，LED就是直接把電轉(zhuǎn)化為光的器件。

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

    除此之外，LED技術(shù)還具有色域廣的特點。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，不需要再通過色輪進(jìn)行分色，更為純正的三原色光線可以實現(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。LED燈采用了封裝技術(shù)，多采用環(huán)氧樹脂來保護(hù)，所以密封性能和抗沖擊的性能都很好，不容易損壞。長時間在惡劣的環(huán)境下使用，也不用擔(dān)心燈泡損壞的問題。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)點也是顯而易見的，包括實現(xiàn)低能耗、長壽命、高對比度、廣色域色彩、小體積等特點，同時用激光作為投影機(jī)的光源還避免了LED光源很難實現(xiàn)高亮度的問題，激光投影機(jī)有著不錯的前景。

    制造激光投影機(jī)，至少需要兩個條件：首先是實現(xiàn)三種顏色的激光;其次是需要能夠?qū)崿F(xiàn)激光的逐點掃描，但目前在這兩方面都有不小的問題。而其中最主要的制約問題就來自于一直沒有合適的固態(tài)綠色激光可用。綠色激光波長大約540nm，紅色激光通過一個按照正弦波振蕩的石英，實現(xiàn)頻率的倍增，從而獲得綠色激光。由于這種方式對環(huán)境溫度要求比較高，因而輸出不夠穩(wěn)定，同時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，目前來說還是有安全隱患的，激光投影機(jī)的特點一直就是光通量大，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)床激光功率也不過如此，一個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。在開放空間，這一問題可能更加嚴(yán)重。

激光+LED混合光源

    而激光+LED混合光源技術(shù)是將紅（高亮度紅色LED）、綠（藍(lán)色激光通過熒光體轉(zhuǎn)換為綠色）、藍(lán)（高亮度藍(lán)色LEDX1）三色，通過DLP®芯片投影，即可不使用高壓水銀燈泡而實現(xiàn)高亮度投影。并且光源壽命達(dá)到約2萬小時，可有效減少維護(hù)并削減使用成本。其次，打開電源后最快5秒※2即可投出最高亮度畫面，并且關(guān)閉電源時也不需要冷卻。

    LED作為投影機(jī)光源，最大的缺陷就是亮度不夠，這是由LED本身的特性決定的。激光的加入主要是為了對LED光源中最弱的藍(lán)光源進(jìn)行補(bǔ)充，提升光源整體的亮度和飽和度。這樣一來，卡西歐不但把燈泡壽命做到20000小時，而且亮度也能做到3500流明，這樣即使在遮光條件比較不好的教室中也可以應(yīng)用，做到了亮度和燈泡壽命達(dá)到了平衡。

    此外，激光＋LED混合光源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。高純度色彩視覺效果還會產(chǎn)生更加真實的圖像效果，創(chuàng)造傳統(tǒng)投影機(jī)無法比擬的清晰的視覺感受。

    四大優(yōu)勢

    1、 高亮度光源：通過使用激光與LED結(jié)合的新型混合光源，在實現(xiàn)以往LED光源無法達(dá)到的高亮度的同時，又確保了無水銀燈泡的環(huán)保品質(zhì)，造就了無燈泡高亮度投影機(jī)，真正做到了節(jié)能、節(jié)源。

    2、  20000小時長壽命：采用激光與LED結(jié)合的新型混合光源，可使投影機(jī)光源壽命長達(dá)2萬小時，相比需要更換燈泡的投影機(jī)，減少了維護(hù)成本和使用成本。亮度衰減不明顯，能較長時間保持鮮艷的影像品質(zhì)。

    3、  5秒開機(jī) 0秒關(guān)機(jī)：最短5秒，即可實現(xiàn)最大亮度的投影，可大幅度縮短投射出高亮畫面的時間。使有限的時間得到最大化的有效利用。

    4、  無水銀環(huán)保新光源：傳統(tǒng)投影燈泡因含有水銀而具有污染隱患，當(dāng)燈泡破碎或廢棄時就會產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境問題甚至毒害人體，卡西歐無燈泡科技創(chuàng)造了無水銀的環(huán)保光源，有效減免環(huán)境污染，營造綠色健康的投影環(huán)境。

    隨著激光+LED混合光源技術(shù)的不斷發(fā)展，投影亮度將越來越高，畫面質(zhì)量會不斷提升，我們會欣賞到更加感動地影像畫面。