我們都只有LED投影機分為單色和三色，其中三色LED可謂將LED色彩的優勢盡顯，是綠色環保、寬色域、高科技的代表光源。隨著LED逐漸被大家熟知，LED的黃金圣衣被徹底剝離，大家開始轉而關注終極技術激光光源。本文我們討論的話題，就是站在技術最高端的激光光源，能否普及？能否成功取代LED？

激光取代LED

每次提到激光，我們總會浮想聯翩，星球大戰的激光劍，外星人的激光大炮，超人的激光眼，最不濟還能聯想到醫學界熱門的激光手術。其實，激光就在我們身邊，激光鼠標，碟機的激光讀取頭，激光打印機，激光舞，當然還有神奇的激光投影機。

科幻片中的激光武器 圖片來自網絡

激光投影機，第一感覺就是高科技，第二感覺就是神秘。激光，之所有神秘，就是好萊塢科幻片中大量的出現，特指NB的激光武器；加之現今社會，凡是和激光沾邊的產品，在人群印象中就是高科技的代名詞。其實，激光在名用領域也是大有市場，只要標有laser或鐳射標識的，即采用了激光技術。

神秘軍事武器研究

軍用級別的激光，與民用激光有很大差距，從激光的特性分析：

A，亮度高，能量高。軍事級別的超高能量，很難控制，激光武器；民用級別的很弱，較易控制，激光筆和鼠標都有應用。

B，定向性，即集束性，這是激光區別于其它光源的重要差別之一。在顯示領域，普通光源可以輕易制作成光源，而激光有一定難度。

單純的激光在現實領域，早有應用，但是偏重于光影效果。大型的激光舞臺效果，非常炫目，可以在開闊的室外進行表演。國內也有很多精彩的應用案例，尤其是大型的水幕電影都有激光的身影。

大型激光投影應用

然而，激光作為投影機的光源，僅是近兩年的大事件。相對于傳統光源、LED光源和混合光源，單純的激光技術更具有技術難度和歷史意義。

站在巔峰 風光100年

激光和LED都是1960年前后制造出的，但是兩者的境遇截然不同，LED一直作為低端光源對待，而激光始終站在光源的寶座上，且至今無人超越。

愛因斯坦

風光100年，激光發展簡史：

1917年——愛因斯坦提出“受激發射”理論，激光理論的誕生。

1957年——Gordon Gould創造了“laser”這個單詞，從理論上指出可以用光激發原子。

1960年——美國加州Hughes實驗室的Theodore Maiman實現了第一束激光。

民用激光發射器

1962年——前蘇聯科學家尼古拉·巴索夫發明半導體二極管激光器，這是今天小型商用激光器。

1971年——英國物理學家Dennis Gabor憑借對全息攝像的研究獲得諾貝爾獎。

1975年——IBM投放第一臺商用激光打印機。

1978年——飛利浦制造出第一臺激光盤播放機，簡稱LD。

1988年——北美和歐洲間架設了第一根光纖，用光脈沖來傳輸數據。

1991年——第一次用激光治療近視，海灣戰爭中第一次用激光制導導彈。

1996年——東芝推出數字多用途光盤播放器，就是我們常說的DVD碟機。

不過，激光，給我們記憶最深刻的還是星球大戰中，杰迪武士標志性的武器激光劍。

星球大戰中杰迪武士的標志性武器

LED的關注度，時高時低，近5年算是LED最風光的時刻。反觀，激光技術，從理論誕生起就一直是熱門，可謂風光了100年，而且未來只會越來越火，尤其是能發揮激光亮度優勢的光源應用領域。

激光與LED 亮度與色域

激光能否取代LED，是個必然趨勢，但是短期內完全取代LED還有一些難題。其中，比較糾結的熱門問題，集中在色域和亮度上。

LED色域范圍                   激光色域范圍

有人說，激光能超越LED，是因為色域更廣，其實這個觀點不完全對。單純從色域看，白色LED小于標準色域范圍，而三色LED也只是小幅大于標準范圍；而激光的色域范圍大幅領先，遠大于標準色域。然而，受限于技術，色域只是一種最理想的數學模型，在現實中往往或脫離實際。因為現階段，人類能掌控的激光只有幾個波段，未能覆蓋全部，因此其色域也是不完整的；同理，LED亦是。激光，在色域方面強于LED，只是理論上的，是我們一廂情愿的想法。

太陽與地球

在新光源方面，激光真正的超于LED的優勢就是亮度。現階段，LED投影機最亮僅能達到1000流明，而激光的亮度幾乎無限制，是人類有能力創造的可以接近太陽亮度的唯一光源。據維基百科介紹，在地球表面，中午太陽直射的亮度約在8萬到15萬流明之間；人類創造的激光擁有如此能力，已是毋庸置疑的光源王者。

激光光源模組

從現階段發售機型的實際表現，純LED投影，在色域方面還是有一定優勢，但是在亮度方面徹底輸于激光投影機。全球最早發售的激光投影機，明基LW61ST的亮度可達到2000流明，而且還有上升的空間；而現階段最亮的投影機，由巴可的激光工程投影獲得，達到了55000流明。

激光光源 安全性分析

看過激光舞表現的朋友，一定被激光那種與眾不同的顯示效果所迷惑。然而，在現實應用中，激光的優勢定向性，恰恰也是它成為光源的最大障礙。

激光舞臺效果

激光，是現階段，人類制造出來的，唯一能和太陽比拼亮度的光源。激光刻分為很多檔次，以可理解為能量、波長不同，對應的顏色也大不相同。

激光可見度分析

可見激光的波長在400nm到700nm，隨著功率的增大，可見性越強，但是對人眼的傷害也倍增；無論是何種波長、顏色的激光，對人眼都有傷害。因為激光的誤操作，暫時性失明，造成的嚴重飛行事故，留下了不可磨滅的慘痛歷史。

飛行員遭遇高能綠色激光

激光，是唯一具有多重嚴格限制的光源技術。在美國，激光器受美國國家標準學會、食品管理局和藥物管理局等管理。民用領域的可見激光指示器，強制要求小于1mW的功率運行；工業用的激光指示器，不得高于5mW。

部分歐盟標準

其實，歐盟的標準更苛刻，歐盟暫時未放開生產、更高亮度的、非軍用級激光顯示設備的許可，現階段還明確限制5000流明以上的激光光源在投影方面的應用。

點到面 光源化的關鍵技術

將定向性、即集束性最強的激光作為光源使用，技術的難點很多，其中最核心的最關鍵的就是擴散技術。克服激光集束性的方法很別獨特，以明基LX60ST和LW61ST為例，其光機中內置了兩片擴散鏡片，將點光源轉化為面光源。

激光投影光機工作原理示意圖

未經過擴散的激光，只會以點光源的形式出現，不僅無法成為面光源，而且點陣后的光斑依然明顯，只能進行簡單的激光舞表演，而且呈集束狀態的激光對人眼的傷害不可估量。

激光的集束性

集束性的特點讓激光非常穩定，對于投影光源卻是非常不利的因素，只有透過擴散片后才能變為可用的、發散性的面光源。

明基激光投影中的第1片擴散片

明基激光投影中的第2片擴散片

激光光束，依次通過兩個擴散片后，轉化為面光源，達到了投影光源的使用需求。

擴散片工作原理

在拆解過程中，兩片擴散鏡片隱藏在光路上，不易察覺，但是其重要性不言而喻。激光經過了兩次擴散，但是激光的能量還是比普通光源強，實際使用中建議用戶不要直視鏡頭。

激光模組 優勢分析

激光光源，采用模組式設計，類似與我們常見的LED照明設備的機構，這種結構的優勢：

1，并聯關系，使用可靠。如，上圖中安裝了3排共計3×4個，第一排的二極管出現故障，不會出現完全不能使用的尷尬局面；下方的2排二極管可以正常工作，雖然整體亮度降低，但是依然可以正常工作。

模組背面

2，特殊的模組結構，分拆容易。對于廠商而言，提高民用級別投影機的亮度相對簡單，只需加裝更多的激光二極管即可。

超高壓汞燈 燈芯溫度示意圖

3，安全性提高。超高壓汞燈出現故障，可能會爆燈，存在一定的安全隱患。激光光源，固態機構設計，在不穩定或過熱時，會被熔毀，自行斷電，徹底避免了隱患。

激光模組 節能長效

激光光源技術的機構、材質、電路等相對傳統光源都有一定優勢，但是大家最為關心的還是光源的使用壽命和功耗問題。

激光光源

相對于傳統光源，純激光光源的功耗大幅降低，節能效果明顯。以明基LX61ST為例，正常模式功耗僅為187瓦，而節能模式功耗僅為101瓦，與LED光源的功耗旗鼓相當。

正常模式功耗                    節能模式功耗

雖然主流的商務投影機都支持零秒關機技術，但是與激光投影機的還是有一定差別。傳統光源的機型，關機是可以零秒關機，但是開機時至少有1分鐘的預熱時間，而激光光源僅需2、3秒即可。激光光源在開關機方面的特點，與LED光源非常近似。

激光光源電路板

明基激光投影機LX60ST采用了更易于更新維護的模組設計。

技術特點

不可否認，所有的發光設備都發熱，而發熱就是減損使用壽命的致命根源。現階段，明基的激光光源在正常模式下工作可達到10000小時的使用壽命，在節能模式下可達到20000小時的使用壽命。根據明基官方提供的數據，激光光源在5000小時后才開始有明顯的亮度衰減，而到14000小時后亮度會衰減40%，但依然有近60%的亮度可正常使用。這與傳統光源2000流明的燈泡相比，節能模式6000小時的極限壽命，激光技術的優勢非常突出。

總結：

激光技術作為投影光源，是未來的發展趨勢，但是短期內無法完全取代LED也是事實。但是我們依然堅信，隨著技術的發展，激光光源將會在投影界普及，到時必將引發顯示技術大革命，而且會徹底地顛覆傳統顯示領域。