激光光源拓宽显示行业应用维度

高端工程投影市场

    从历史的角度来看，我们看一种新技术取代旧技术并成为趋势，一个重要的指标就是它能否全方位覆盖原有需求，同时也能大幅提升产品的性能，并带来更广泛、更便捷、更经济的使用价值。如今在显示光源领域，越来越多的人深信以激光为代表的固态光源将取代气态光源是显示光源发展的必然趋势。

    激光显示技术是以高饱和度的红、绿、蓝(RGB)三基色激光作为光源的显示技术。其充分利用激光波长可选择性和高光谱亮度的特点，使显示图象具有更大的色域表现空间，色域覆盖率可达90%，可实现2倍于传统光源的色彩再现能力，色彩饱和度为传统显示的100倍以上。

    在此基础上，激光光源还具有光能利用率高、长寿命、低衰减等特点，是未来最理想的显示光源。

    由于激光光源自身特性的优势与广泛的适用性，激光显示技术不仅可以进入到现有的投影机、电视机、拼接墙等显示产品，而且能够大大拓展新的显示产品市场，如微型投影、激光投影手机与激光三维立体显示等。

    随着激光显示技术的不断成熟，以激光为光源的显示产品正在逐步贴近人们的生活。在新技术市场化初期，产业链还不是很完善，产品价格对比传统产品价格相对较高，激光显示产品将首先应用于高端市场(如高端工程投影)，这是任何新技术市场化的必然过程。伴随着激光显示产业链的不断完善，激光光源成本的逐步下降，激光显示产品将从高端应用到普及型应用全方位占领市场。

    1、

    市场人士判断，激光光源首先最有可能在高端工程投影市场崭露头角，除了自身较高的价格因素最贴近工程应用市场外，更多的是看到了随着人们对显示产品个性化、多元化需求的不断提升，特别是近年高端显示尤其是大屏幕及超大屏幕工程投影应用成为了市场热点，以气态光源（如荧光灯、汞灯、氙灯等）为基础的显示终端已经不能全方位的满足这种发展趋势。

    今天，气态光源在应对高端需求的时候，似乎遇到了不可逾越的瓶颈。其只能通过机械化的增加灯泡功率与灯泡数量来应对人们对高亮度和耐用性方面提出的高要求。而这种捉襟见肘的方式，却又顾此失彼，大大增加了显示系统的更多棘手问题。

    一方面，由于气态光源的光效率极低，为实现高亮度就必须提高灯泡的功耗，这样就会加速灯泡的衰减，大幅缩短了原本就不长的使用寿命；另一方面，更高的功耗将产生极大的热能，在热应力的影响下，加速了光路系统的老化和性能上的改变，降低了显示效果，这就是为什么用户在更换灯泡后仍然感觉投影的显示效果不能完好如初；还有就是在高热的环境下，整个光路会产生大量的静电，粉尘的问题迎面而来。粉尘对投影机多部件的侵害，加速了关键部件的老化，使显示系统的寿命大大降低，同时粉尘问题大大限制了投影设备的应用环境。

    就气态光源而言，高光输出量、高画质、设备寿命、多环境使用之间相互掣肘，用户该如何选择呢？

    以激光为代表的固态光源，使这些问题迎刃而解。由于激光光源的电光转换能力极强，是一种优秀的冷光源，在其运行的过程中几乎没有热能产生，更不会因高热能而产生静电吸附粉尘的现象，这样能够使光路系统时刻处在最理想的运行环境，保证了光路系统的最佳显示能力。

    激光光源还具有低衰减、长寿命的特性，光源寿命可达2万小时，大大高于传统气态光源500~1500小时的光源寿命。但是他们的更换标准却有很大的不同。激光光源的衰减速度极慢，衰减到标称输出的80%即被认为达到了使用寿命；而以气态光源为显示光源的投影设备出于对使用成本的考虑,衰减到50%才被认为需要更换。激光光源的超长寿命和冷光源带来的光路系统的最佳运行环境，可实现整个显示系统在不牺牲画质的前提下，大大增加了显示系统的耐用性。

    数字光源是未来光源发展的趋势。从光源角度来讲，灯泡光源不适合目前的数字成像技术，纯色的LED或激光光源才是数字成像的理想光源。传统光源随着使用时间的增加，光源出现衰减，这样就出现了色温漂移的现象，大大影响显示质量。目前代表投影机最高技术水准的DLP机型，在实际应用中都是先将白光分光，过滤出红、绿、蓝三原色光，采用红、绿、蓝三色分别成像，再叠加合成彩色像的成像方式。如果显示时需要通过改变光源色温变换显示效果，就要将不符合该配比的光滤掉，这样就降低了光源的效率。从原理上来讲高端投影机最好需要高纯度的红、绿、蓝三原色光源，激光光源是最理想的选择。激光投影使用高纯度的红、绿、蓝三原色，保证长时间的显示效果不变，在有色温要求变换的场合，通过控制系统调整激光驱动的功率，来控制色彩的配置。这样就实现了全寿命色温不漂移，色温根据需要随时可调，尤其在未来大屏幕工程拼接市场具有非常好的应用空间。

    目前高端激光投影在国内已经有过很好的应用。由于激光投影机突出的色彩表现、超高的稳定性、低噪声与良好的工程适应性，经过与传统气态光源投影机的严格测试比较，由北京中视中科光电技术有限公司研制的激光前投影设备，打破了国外传统显示巨头在奥运会显示设备方面的垄断，于2008年7月20日至2008年9月17日期间，作为主显示设备成功运用于北京奥运会和残奥会主运行中心(MOC)。经过60天，每天超过12小时的全程使用，激光前投影设备运行稳定，色彩艳丽逼真，提高了MOC视频显示系统的显示效果，为赛事的指挥调度提供了有利支持，该项应用得到了奥组委的表彰。

激光微型投影应用

    微投影

    基于激光显示技术的便携式显示系统具有体积小、重量轻、亮度高、功耗小等优点，欧美等国家将激光显示技术与移动通讯产品结合，提出移动商务概念，提升下一代移动通讯产品的竞争力，同时也拓展了显示技术新的应用领域。目前多家公司看好手机等移动商务领域的广大市场致力于此项研究，在2008年1月的CES大展就有包括Microvision在内的几家企业展示连接手机或ipod等的便携式微投影样品。欧美Microvision、Symbol、Light blue optics都在致力于显示引擎、嵌入式激光投影模块的研发，三星、摩托罗拉等公司计划采用上述公司的技术与模块，业内人士预测，2010年约有5%的手机会内置激光投影模块，相当于6000万部手机。

    图1、激光微型投影应用

数字电影放映机

    数字电影诞生20世纪80年代，是高科技的产物，是未来音频视频播放行业的发展趋势，是未来大屏幕显示器件的一个重要应用市场。2005年7月随着美国好莱坞七大制片商的《DCI数字电影规范1.0版》颁布和2005年6月北美地区大规模普及数字电影的《Christie/AIX商业计划》实施，标志着世界范围内的数字电影发行放映时代的到来。根据“DCI规范”规定，日后好莱坞将全部采用数字方式发行电影，不符合“DCI规范”的放映机将无法播放好莱坞发行的影片，这就使得整个高端电影放映领域必将走数字放映的道路，而数字电影放映机对色彩表现的高需求，是最适合使用激光显示技术的。激光数字电影放映机不仅可以满足“DCI标准”所有技术要求，而且可以大幅度提升画面质量，达到理想的视觉享受。

    2007年10月，中视中科研制成功世界首台遵循DCI国际数字电影规范的“激光数字电影放映机”，并通过中国计量科学研究院的专业检测。在中国电影发行放映协会支持下，中视中科于2008年7月17日在北京华星影城发布全球第一家激光影厅，并进行日常商业放映运营。由于广泛的市场需求与完美的画质表现，2009年中视中科的激光电影放映机又于南京和平影城进行完全市场化的商业运营，并取得了良好的票房成绩。

    中视中科的大色域2K（像素分辨率2048*1080）激光数字电影放映样机是国际首台符合DCI国际规范的激光数字放映机，经中国计量院的检测其主要技术与质量指标实现：

    a. 图像尺寸60m2；

    b. 图像分辨率2048×1080；

    c. 色域覆盖率 166% NTSC；

    d. 对比度2595:1；

    e. 屏幕面积60m2时的亮度97 cd/m2；

    图2、激光数字电影放映机

激光电视

    激光电视具有大色域的特点是传统电视色彩NTSC制式的两倍，可以实现最贴近自然的色彩表现，其能耗却仅是传统电视能耗的1/3。同时激光光源可以实现大屏幕显示，打破了传统电视的尺寸限制，甚至未来激光电视可以发展成为超大屏幕电视、电影和投影一体化多功能产品,而现有的等离子、液晶等显示技术是无法实现的。

    具有众多优势的激光电视自然得到了全球显示巨头的高度关注，并已成为下一代电视机产业竞争的焦点。日本制定了激光显示产业的“vxYCC”大色域显示标准，索尼利用其在微电子工业方面的优势开发出了用于激光电视的图像调制器件并与日本日亚化学开发出了蓝光半导体激光器用于激光显示，2005年索尼公司在拼接基础上，集成一套500m2的激光影院，用于爱知世博会。松下、三菱电气根据自身的技术优势先后开发出了激光电视，三菱电机在2008年1月CES大展上推出的65英寸激光背投电视，并于同年12月在美国市场进行了早期的市场试销售，其出众的画面质量引起家电市场的广泛关注与追捧。此外，美国Corning公司、Novalux公司、Arasor公司和韩国三星等公司都在为激光电视大规模生产做着技术储备。

    在国内2007年5月，北京中视中科光电技术有限公司首次推出120英寸全球最大屏幕激光电视。日经BP社的报道称120英寸大屏幕激光电视在全球的首次推出，展现了中国在激光显示技术方面的世界领先地位，也展示了中国在激光显示技术产业化方面的成就。2009年3月，中视中科展示了技术更加成熟的65英寸激光电视，再次验证了中国在激光显示方面的雄厚实力。

    可以预见的是，由于激光显示光源在技术、应用等多层面所展现出来的广泛的适用性与应对新需求无障碍的拓展性，21世纪必将是激光光源主导显示市场的世纪，激光光源将从高端应用到全面覆盖各种显示需求，同时拓宽显示行业应用维度，给人们带来更多意想不到的应用。

    详情请查询： www.phoev.com