都叫“激光投影” 單色激光屬于偷換概念

　　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，還能夠照到很遠的地方。同時“激光”這個詞，也給人一種科技感很強的感覺，畢竟是生活中不那么常見的東西。但是當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，關于這兩種光源的區(qū)別在后文筆者也會詳細分析。由于筆者的上一份工作會接觸到一些激光器相關的上游廠商，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顆藍色激光器進行封裝作為光源，而三色激光則是28顆紅(14)、綠(7)、藍(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)，Nichia一般會直接提供封裝好的元件為下游光機廠商供貨。

　　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貝X3和米家激光投影，他們采用的都是光峰的ALPD2.0技術，光源則是由Nichia提供的兩個四顆藍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致的體積較大以及成本的關系，三色激光目前還沒有應用在家用長焦投影領域。

　　從未來的發(fā)展方向來看，三色激光的光源需要進行小型化以及成本的降低，才能夠應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�有色彩都可以通過不同強度的紅、綠、藍三色光給調(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)射出的紅綠藍三色光是幾乎沒有雜光的。紅、綠、藍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、藍三個激光器，而單個激光器的價格遠超LED燈珠，整體的成本上升導致現(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色的激光器作為光源，而紅、綠兩色光需要靠藍色激光激發(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 。當然這個問題可以通過提高激發(fā)熒光的強度來實現(xiàn)，如增加藍色激光器的個數(shù)和強度，但是這樣一來成本又會上升。這就導致了現(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，嚴格意義上來講只有藍色部分由激光提供。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，導致單色激光看起來更像是一個噱頭。現(xiàn)階段看來，家用投影儀最好的選擇還是三色LED，當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。