不知道大家在聽到“激光”這個詞的時候是什么感覺，筆者在聽到這個詞的時候，第一個想起的就是逗貓用的激光筆，亮度很高的同時，還能夠照到很遠(yuǎn)的地方。同時“激光”這個詞，也給人一種科技感很強(qiáng)的感覺，畢竟是生活中不那么常見的東西。但是當(dāng)激光和投影儀這兩個東西結(jié)合在一起，事情就開始有趣了起來。
采用激光作為投影儀主要有兩種形式，一種是三色激光，一種是單色激光，今天筆者就和大家來聊一聊，這兩種激光究竟都有什么區(qū)別。
激光的特性
方向性好、亮度高、單色性好，這三個點可以說是激光最主要的特點。而這三個點在投影儀上都有很好的應(yīng)用，方向性好可以提升投影儀的光效，減少亮度損失、亮度高可以提高投影儀的畫面亮度、單色性好則可以提高整體畫面的色域覆蓋。那么似乎激光就已經(jīng)是投影儀光源的最好選擇了，但是正如筆者在開頭提到的問題，激光也被細(xì)分為了三色激光和單色激光，這兩種方式雖然都是激光光源，但是其實存在非常大的不同。
激光投影發(fā)展現(xiàn)狀
激光投影現(xiàn)階段主要有三色激光和單色激光兩種光源方案，關(guān)于這兩種光源的區(qū)別在后文筆者也會詳細(xì)分析。由于筆者的上一份工作會接觸到一些激光器相關(guān)的上游廠商，在這里從光源中激光器的角度來和大家簡單談一談。
上圖就是單個激光二極管的實物圖，通常來說投影儀光源會由多個這樣的激光二極管封裝而成，單色激光通常采用4顆藍(lán)色激光器進(jìn)行封裝作為光源，而三色激光則是28顆紅(14)、綠(7)、藍(lán)(7)三色激光器的封裝結(jié)構(gòu)作為光源。現(xiàn)階段來看，激光投影的光源基本都采購于Nichia(日亞化學(xué))，Nichia一般會直接提供封裝好的元件為下游光機(jī)廠商供貨。
在有一定采購量的情況下，Nichia提供的三色激光封裝的價格大概在300USD左右，而單色的藍(lán)色激光封裝的價格幾乎只有三色激光的三分之一，三色激光的成本較高，也是三色激光產(chǎn)品到現(xiàn)在都還非常少的重要原因。
在激光投影方面，目前長焦的激光投影儀在家用市場中比較有代表性的就是當(dāng)貝X3和米家激光投影，他們采用的都是光峰的ALPD2.0技術(shù)，光源則是由Nichia提供的兩個四顆藍(lán)色激光器的封裝組件。由于單色激光成本較低，價格都控制在了萬元以內(nèi)。而三色激光更多是用在了部分超短焦投影上，也就是市面上常說的激光電視，價格普遍在五萬以上。由于紅色激光器對于散熱要求提高導(dǎo)致的體積較大以及成本的關(guān)系，三色激光目前還沒有應(yīng)用在家用長焦投影領(lǐng)域。
從未來的發(fā)展方向來看，三色激光的光源需要進(jìn)行小型化以及成本的降低，才能夠應(yīng)用在家用的長焦投影上。而單色激光由于不論是色彩還是性價比都比不上現(xiàn)在的LED光源，注定是一個短期的過渡方案。而現(xiàn)在家用投影常用的LED光源還是現(xiàn)階段家用投影最好的選擇。后文中筆者也會就三色激光、單色激光、LED這三種投影儀的光源做一些詳解和對比。
最好的方案是采用三色激光
三色激光從某種意義上來說，才能算得上是真正的“激光光源”。我們?nèi)搜勰芸吹降乃猩识伎梢酝ㄟ^不同強(qiáng)度的紅、綠、藍(lán)三色光給調(diào)制出來，而三色激光光源也正是采用了紅、綠、藍(lán)的三色激光器分別發(fā)光，由于激光的單色性很好，只要選擇合適波長的激光器，就能夠確保發(fā)射出的紅綠藍(lán)三色光是幾乎沒有雜光的。紅、綠、藍(lán)的三色激光再分別照射到DMD芯片上，最終利用視覺暫留現(xiàn)象合光形成需 要的顏色。
三色激光投影儀的成像原理就如上面的圖片所示，但是三色激光雖然好，也存在一定的問題，最大的阻礙其實是它的成本相對而言比較高。由于三色激光需要紅、綠、藍(lán)三個激光器，而單個激光器的價格遠(yuǎn)超LED燈珠，整體的成本上升導(dǎo)致現(xiàn)在市面上的三色激光投影儀普遍都價格昂貴。另一方面是三色激光投影儀的體積由于光源的激光器散熱量較大，需要更大體積的散熱結(jié)構(gòu)，整體體積往往比較大，相比于LED光源的投影儀更是成倍地增加，在整體小型化之前，三色激光投影儀依然很難在家用市場中普及。
單色激光噱頭大于實際
與三色激光相對的，就是筆者在前文提到過的單色激光，這也是很多現(xiàn)在宣稱為“激光投影”的投影儀采用的光源。單色激光是采用單個藍(lán)色的激光器作為光源，而紅、綠兩色光需要靠藍(lán)色激光激發(fā)色輪上的熒光粉來發(fā)光。其實到了激發(fā)熒光粉這一步，熒光粉發(fā)出的光線就已經(jīng)不算作是激光了。其中顯著的區(qū)別在于熒光并沒有諧振腔，發(fā)出的光也不具備激光的特征，往往屬于寬頻譜的光線。在激發(fā)色輪上的紅色和綠色熒光粉后，往往還需要一塊濾光片來濾除多余的雜光來提高紅光和綠光的準(zhǔn)確度。
在上面這樣一個光譜圖中，橫軸是光的波長，縱軸為歸一化能量。如果想要色純度更高，那么其能量總和就越小，也就是亮度會更低;如果想要更高的亮度，就需要將濾波的頻率區(qū)段拓寬，但是這樣一來色彩的純度就不夠高，整體色域會變窄 。當(dāng)然這個問題可以通過提高激發(fā)熒光的強(qiáng)度來實現(xiàn)，如增加藍(lán)色激光器的個數(shù)和強(qiáng)度，但是這樣一來成本又會上升。這就導(dǎo)致了現(xiàn)在的單色激光投影儀要么亮度提升不大，要么色彩偏差較大，“激光”更多變成了一個噱頭。
LED光源是現(xiàn)階段最好的方案
目前家用市場中比較主流的是采用LED作為光源，其原理其實和前面提到的三色激光類似，只是受制于LED燈珠的亮度，其畫面亮度會比三色激光的投影儀低一些。由于采用三種不同顏色的LED燈珠發(fā)光，LED也更容易得到色彩純度更高的紅、綠、藍(lán)三色光線，其畫面可以覆蓋的色域也會更廣一些。特別是相對于單色激光而言，由于紅、綠、藍(lán)三色LED發(fā)出的光線相較于激發(fā)的熒光頻譜更窄，在濾波去除雜光時可以更好地兼顧亮度和色彩。所以在三色激光技術(shù)沒有完全成熟之前，現(xiàn)階段看來家用投影儀最好的光源選擇還是LED。
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筆者認(rèn)為，三色激光確實能夠極大地提升投影儀的亮度和畫質(zhì)，雖然目前受制于價格高、體積大，暫時沒有在家用投影市場廣泛推廣。但是可以預(yù)料的是，三色激光肯定是未來家用投影的一個發(fā)展方向。而單色激光由于存在激發(fā)熒光粉的過程，嚴(yán)格意義上來講只有藍(lán)色部分由激光提供。而且單色激光存在亮度和色彩不可兼得的問題，特別是在色彩上，甚至還比不上和三色激光原理相似的三色LED，導(dǎo)致單色激光看起來更像是一個噱頭?，F(xiàn)階段看來，家用投影儀最好的選擇還是三色LED，當(dāng)然也期待三色激光的家用投影能夠盡快解決問題，推廣開來。
