綠色節(jié)能與激光光源

蘆葦

在AV投影顯示系統(tǒng)中，談到綠色低碳節(jié)能，最大的塊頭莫過于光源了。只有光源節(jié)能，才是真的節(jié)能。談到光源，目前風(fēng)頭最勁的莫過于激光光源。近兩年隨著技術(shù)的成熟，激光作為投影機光源，終于從演示階段進入到實踐商用。索尼、松下、DP、明基、三鑫、愛普生、奧圖碼等，都有了激光光源投影機的面世，NEC、巴可、科視也都把激光光源數(shù)字電影放映機作為今后市場推廣的重點，DLP拼墻廠商也將激光納入其中，巨洋、尚易德、彩訊等都相繼推出了相關(guān)產(chǎn)品，如今激光光源產(chǎn)品已經(jīng)覆蓋家用、商務(wù)、工程、數(shù)字電影放映等各領(lǐng)域應(yīng)用，并且還在不斷豐富當中。人們對于激光光源如此熱衷，除了取其高亮度、長壽命、廣色域、低衰減的優(yōu)勢外，就是綠色低碳節(jié)能了，這也是我們本期關(guān)注的主題，激光到底節(jié)能幾何，下面馬上揭曉。

對比出真相

經(jīng)過多年的高速增長之后，中國目前已經(jīng)進入了一個講究環(huán)保的時代，高耗能的產(chǎn)業(yè)、污染環(huán)境的生產(chǎn)被限制，綠色節(jié)能產(chǎn)品被青睞。受此及全球環(huán)保大環(huán)境的影響，投影機光源也在發(fā)生著變革，首先是LED光源的崛起，之后便是激光光源的綻放，占領(lǐng)市場十多年的傳統(tǒng)高壓汞燈和氙燈光源的統(tǒng)治地位正在被逐漸成熟的綠色光源所威脅。

與其他光源不同，激光光源發(fā)光密度高區(qū)域小，因此可以提供比傳統(tǒng)光源更高的光轉(zhuǎn)移效率和更長的壽命。投影光機廠商LUMENS提供的數(shù)據(jù)顯示：傳統(tǒng)燈泡光源雖經(jīng)不斷改進，有些UHP型號號稱壽命已可達到6，000-8，000小時，但光效率并不高，只有7lm/W，且含有毒金屬汞，而激光光源除了具有20，000小時以上的長壽命，光效率也達到了15lm/W，且綠色無汞。

需要說明的是，投影燈泡壽命是指全部生產(chǎn)的燈泡，經(jīng)過一段時間的工作，有50%的數(shù)量出現(xiàn)包括閃爍、不能穩(wěn)定工作、不能點亮、物理破裂等故障，這個時間定義為燈泡的壽命。激光投影機的光源壽命是指投影機亮度輸出衰減到初始值的50%。AVANZA公司市場副總監(jiān)孫暉強調(diào)，當前激光光源壽命不僅遠優(yōu)于燈泡壽命，且通過測試及計算，激光光源的亮度輸出衰減到初始值的50%時，已經(jīng)超過了20，000小時。重要的是，在20，000小時標稱壽命之后，激光投影機依然可以繼續(xù)工作。此外UHP燈泡在工作時，只有一部分是可見光，其他接近50%的能量是以紅外線和紫外線的形式輻射出來，浪費的能量也較多，系統(tǒng)效率較低。同時紅外線和紫外線的輻射會加速塑料件的老化、升高投影機內(nèi)部溫度，造成故障率增高并影響電子器件壽命。紫外線對光學(xué)鍍膜的壽命還有很大影響，降低了光路的光效。

通過對比可以讓我們很輕松地算出一筆經(jīng)濟賬，得出誰更節(jié)能。以NEC的NC1100L為例，它是NEC在去年10月推出的面向中小影廳的一體式激光光源數(shù)字電影放映機，在滿足DCI色域條件下可以在寬達11米的屏幕（增益1.8）上達到14ft的亮度，光源壽命20，000小時以上，整機功耗為1600W。如傳統(tǒng)放映機要達到同等亮度需要使用2KW及更高功率氙燈，壽命為3，000小時，整機功率25，00W左右。要使用到20，000小時至少需要更換6次以上燈泡。從電費來考慮，選擇氙燈功率相差近1KW，每天運行10個小時，一個廳就可以節(jié)省10度電，一年就是3，600度，一個擁有100個廳的院線每年就可以節(jié)省50萬元以上的電費。

光效的提升、電費的節(jié)省，20，000小時不用對光源進行更換和維護，更少數(shù)量的燈泡使用，故障率的降低，使得激光投影在降低了用戶運營成本的同時，還為綠色節(jié)能做了很大貢獻。

長期以來LED光源與激光光源一樣，被很多廠商和媒體宣傳冠以節(jié)能環(huán)保的光環(huán)，但LUMENS銷售總監(jiān)云勇并不認可：“LED不含汞比較環(huán)保，但不節(jié)能，LED光效能僅有5lm/W，僅為激光的1/3，比傳統(tǒng)燈泡7lm/W的光效還低?！边@個說法出乎意料，對此記者向其他公司進行了求證。上海三鑫公司確認LED光源的功耗確實還是比較高的，而且LED亮度低，在一些需要高亮度的場合是無法使用的。上海三鑫常務(wù)副總經(jīng)理戴立勇表示，激光光源和LED光源公司都研究過，而且都有產(chǎn)品銷售。因此兩種光源產(chǎn)品在能耗上有著很直觀的對比。我們認為激光光源的能耗肯定比LED低，同樣能耗不同光源的兩款設(shè)備，激光可以達到3，000流明的亮度，而LED僅有300流明，因此激光肯定是節(jié)能的。激光光源顯示技術(shù)目前還沒有大面積地推廣，市場對這一技術(shù)還是存在一些誤解。我相信1-2年內(nèi)將有越來越多的激光光源產(chǎn)品推向市場，激光光源在節(jié)能方面的優(yōu)勢，尤其在高亮度的使用環(huán)境下的優(yōu)勢將被越來越多的人所認可。

“即使與投影之外的顯示方式相比，激光光源的功耗也是較低的?！贝髁⒂逻M一步表示。

目前激光光源技術(shù)主要由RGB三色激光和激光+熒光色輪兩種方式為主。RGB三色激光是用紅綠藍三原色激光頭產(chǎn)生的激光，通過三片式DMD芯片光機實現(xiàn)三原色合成不同的色彩。激光+熒光色輪方式，是以藍色激光為能量源，以含有紅色、綠色熒光粉和藍光透玻片的多色旋轉(zhuǎn)熒光粉為光波波長轉(zhuǎn)換器，產(chǎn)生紅藍綠三基色輸出。前者可以達到很高的亮度，色彩表現(xiàn)優(yōu)秀，但價格高；后者較為經(jīng)濟，體積更小，主要應(yīng)用在10，000流明以下的激光光源投影機上。

關(guān)于二者的發(fā)光效率，LUMENS提供的數(shù)據(jù)給了我們很好的參考：RGB三色激光方式中，藍色激光發(fā)光效率最高，紅色激光的發(fā)光效能約是藍色激光的50%，綠色激光的發(fā)光效能約是藍色激光的20%。如采用藍色激光+熒光方式，藍色激光可以產(chǎn)生90%綠色及80%紅色。因此結(jié)論是激光+熒光方式可以產(chǎn)生較好的光效（紅色激光80%對50%， 綠色激光90%對20%），與之相比三色激光并不節(jié)能，但它的色彩還原度是最優(yōu)的，這也是被廠商應(yīng)用于電影院放映機的原因。

從成本上來考慮，目前藍色的激光二極管的生產(chǎn)成本最低、發(fā)光效率最高，紅色激光二極管可以靠藍色激光二極管變頻來實現(xiàn)，但是綠色只能靠激光二極管發(fā)出，而目前綠色激光二極管的生產(chǎn)成本又很高。所以人們就想出用藍色激光二極管激發(fā)熒光體來代替紅綠激光二極管的方法，從而降低了機器的生產(chǎn)成本，也在很大程度上提高了熒光色輪方式的發(fā)光效率，實現(xiàn)了節(jié)能。