激光投影挑起“視”界大戰

你是否想過擁有一個小巧的顯示設備，屏幕能在看電影時自動放大？現在，這種激光顯示設備已基本成熟，預計2008年就會進入大批量生產，新的“視”界大戰即將掀起。

2006年，被業界視為顯示技術的分水嶺，其原因是，在這一年中，激光技術有了突破性進展，可以實現商業化應用，而且其中不乏彩色激光投影機的身影，這讓我們看到了顯示設備未來的發展方向。

從2006年初開始，一系列公司的激光投影機邁開了走向市場的步伐。Novalux于年中發布了使用DLP實現激光投影的技術；Vanadate用于劇院的激光投影機輸出光效已經可以達到5000lum；Light Blue的PVPro早就名聲在外；激光掃描技術的先鋒Symbol宣布2008年，該公司的激光投影機將批量進入市場，即便現在是概念機，價格也在2000美元左右，相當具有吸引力。回首往昔，面向未來，我們仿佛已經聞到了“視”界大戰的硝煙。

原理簡單 表現非凡

彩色激光的原理并不復雜，通過控制三色激光，構筑整個色彩體系，這與CRT的原理一樣，不同的是，CRT通過控制不同的電子槍，實現不同的顏色表現，而激光投影機直接控制光線，效率和效果都大大增強了。

制造激光投影機，至少需要兩個條件：首先是實現三種顏色的激光；其次是需要能夠實現激光逐點掃描。

彩色激光投影機此前無法大量生產，根本原因在于沒有合適的固態綠色激光可用。綠色激光波長大約540nm，目前是用1080nm的紅色激光，通過一個按照正弦波振蕩的石英，實現頻率的倍增，從而獲得綠色激光。不過，由于這種方式對環境溫度要求比較高，因而，輸出不夠穩定，這種做法也使得激光投影機的大部分被綠色激光模塊占據，成本和體積沒有辦法大幅度下降。如果一旦找到好的綠色激光模塊，一個功率還不錯的激光投影機體積就有可能與ZIPO打火機相當。

在掃描方面，目前技術很多。其中著名的一種是Symbol公司的技術，該技術用高頻率的棱狀反射玻璃，通過高速旋轉實現水平的掃描，從而構成水平像素，而垂直方向則通過速度較低的鏡片實現。最終的成像因為沒有鏡頭，也不需要額外的光源設備，擁有十分自由的成像模式，即可遠可近，不需要對焦，還能夠在不規則的平面投影，這項技術具有很大的潛力。

為了實現成像，僅僅有掃描是不夠的，還需要控制激光實現灰度表現，從而表現出各種各樣的顏色。

總體上說，激光從電到光的光效率并不高，但是因為激光并不發散，超強的指向性能使得激光的光線利用率變得非常高。因而，即便是Symbol的樣機只有10lum，也能夠實現相當不錯的視覺感受。在12英寸大小的屏幕相當亮麗，還能夠在更大尺寸上看文本顯示，在樣機的展示現場，我們看到即便是打到一面墻上，還隱隱約約可見，這種光通量在一般的光源上實現顯示，基本上不可想像。

仔細看看，我們可以發現激光投影機其實相當簡單。所有部件都是原理上的要求的，沒有額外的附加設備，使得激光投影機有可能成為制造成本非常低的顯示設備，與LCD比起來，沒有極化玻璃片，不需要擔心每個像素，這才是理想的顯示設備。

在顯示效果上，因為模擬了自然色彩，看上去相當舒服，顏色和層次也更為豐富，畫面飽和，低亮度而高對比度。重要的是，光線的波長是固定的，因而看上去很舒服，沒有那種燈泡刺眼的不舒服感覺，更重要的是，沒有傳統光源的紫外線，使得眼睛看畫面的時候很放松，這一點，無論是投影設備，還是主動發光設備都無法比擬。

經過測試表明，現在的激光投影機可以很容易實現超過200%的NTSC色域，與LCD色域普遍70%左右（最大109%）相比，已經提高了一倍以上，更為接近自然色，是動態畫面的理想播放介質。稍顯不足的是，激光投影機在文本顯示方面依然有CRT不夠瑞麗和精準的缺點，這倒是需要注意和改善的地方。

改變格局 打破壟斷

激光投影機還可能改變目前投影機的市場格局，打破目前的技術壟斷。因為從原理和制造甚至材料上，都沒有特別的要求，從理論上來說制造的門檻大大降低了。Symbol公司承認，對于激光投影機，他們惟一擁有專利的乃是用于掃描的鏡片。而通過控制掃描的速度和掃描的角度，就能夠實現超高分辨率的輸出，變換分辨率和改變投影的比例，都是相當容易的事情。而且因為沒有固定的屏幕，沒有成像元件，不僅降低了成本，而且減少了制造環節。

現在，能制約激光投影機的大問題，就是功率無法繼續大幅度提高，尤其是在開放空間，功率超過一定數值就無法在開放空間使用，并且有可能帶來安全隱患。

比如用于劇院的Vanadate的激光，功率最大可以達到20W，光通量達到5000lum，屬于四類激光，如果有好事者拿一個透鏡，就有可能把一定距離的東西燒壞。要知道，一個150mw的激光在1米以外可以很容易燒壞我們通常用的塑料薄膜袋，一些工業用的切割機床激光功率也不過如此。

這一問題目前也得以解決了，辦法是提高激光的發光效率。日亞光電在今年公布了能夠達到90lum/w的固體激光技術，這就意味著激光完全可以作為照明的設備來用，這樣可以大大降低同亮度下的激光危險程度。

但這也限制了激光在大尺寸上的應用。Symbol公司明確表明，他們的目標是手持的移動設備，并且要搶占目前中小尺寸的LCD市場，而對大尺寸的投影設備，盡管他們能夠做，但他們沒有興趣，。從我們見到的樣品來看，Symbol的激光投影機不僅不需要成像設備，甚至連本身的發熱量也比較低，僅有的一個很小的風扇，也主要是給投影機的聲光模塊準備的。

目前，已經有臺灣省的廠商設計了全折疊的筆記本電腦。他們舍棄掉現有的屏幕，這可以大幅度降低整體重量，并且通過一個激光投射頭和一個合適的顯示介質，輕易實現顯示屏幕的功能。那樣，屏幕折疊的難題很容易就解決了。

對于20英寸以下的屏幕，Symbol的相關人員說，有可能完全改變目前人們使用電腦和屏幕的方式，有可能不需要每個人都有屏幕，只需要一些投影幕就可以了。

在汽車領域，實現風擋玻璃的彩色GPS信號導航，也在開發中。并且還能夠通過汽車的風擋，實現完全的屏幕功能，由于這種激光投影機完全沒有聚焦的問題，因而能夠實現良好的顯示，不會有模糊。

未來激光投影機可以做得很小安放在手機上，或是做成鋼筆一樣小巧的設備……構想種種，市場前景不可限量。

激光暗戰 悄然打響

現在，激光投影機有三種光線處理方式。一種是上文以Symbol為代表的掃描技術，這需要很精細的鏡片加工和裝配，這個細微的模塊估計阻礙了很多廠商在這個方面的探索，因而除了Symbol，其他廠商對此項技術的投入興趣并不高。另外兩種都需要使用成像設備，不過他們不是在控制激光本身，而是在改進激光光源的利用方式，一種是通過使用陣列激光技術，把RGB三色激光各做成大規模的陣列，通過硅片加工技術實現成本的大幅度降低，既保證了單個激光頭滿足公開環境下的使用，又提高了整體的光效輸出。比如Novalux就是這樣的，十分特別。不過由于要使用成像芯片，體積無法做到很小，并且需要保證激光模塊與成像模塊的角度，否則無法呈現大尺寸的畫面。

另外一種技術把激光通過光纖導入一個擴散器，使得激光的面積成百倍放大，并且重新適當聚焦之后，投射到成像原件上，最后成像輸出。

我們看到，激光投影機都不需要鏡頭，這大大降低了投影機的成本，而且沒有高發熱量的燈泡，所以設計上更為方便自由，最重要的是，激光發生器的100%功率壽命可以達到兩萬小時，而燈泡的50%功率壽命大概在2000小時左右，即便是經濟模式也只有8000小時，由此看，激光投影機已經可以讓用戶把它們當電視用了。何況，激光投影機沒有紫外線的困擾，這將讓用戶更為愿意使用。

這兩個問題解決之后，投影機不僅會大幅度降價，還有可能使得生產投影機的技術門檻大幅度降低，從而帶動投影機真正走入家庭。EPSON的相關人士表示，他們很關注這項技術，不排除會推出使用激光作為光源的投影機。

然而，BenQ的人士則認為，在未來的兩年內，不會有革命性的技術突襲投影機領域，因而他們目前的想法就是如何更好地生產現有技術的投影機，而不是其他。他們認為，現在是產業競爭，而不是單個的技術競爭，因而，激光投影機能否獲得認同，還需要看激光投影機是否能夠形成產業鏈，讓參與其中的人獲得利益。

有一點可以肯定。激光投影機廠商把眼光首先投向手持設備，作為手機、PDA等的顯示工具，是很有戰略眼光的做法，這些產品的銷量遠遠高于PC，而且在未來潛力更大。

然而也有不同，三菱公司另辟蹊徑，宣布在2007年推出使用激光作為光源的背投電視，這無疑給激光投影機市場預熱了一把，并且背投設備也將因為激光而改變命運。

可以看出，激光投影機的暗戰已經悄然打響。

市場奶酪 并不好搶

雖然，激光投影機代表了未來的方向，但如果光源技術沒有本質的改變，有可能使得激光投影機本身無法擺脫現有競爭的格局。其原因在于，激光光源并不是盡善盡美的。

一方面，單就“光”的利用來說，激光一定要比通常的光源好，尤其是相干特性優良，能夠達到屏幕的光線比率要比通常的光源高得多。另一方面，固態激光光源尚存在發光效率太低的問題，無法與現在的一些發光技術相提并論，而且因為安全問題無法把功率無限制提高，在一定程度上限制了它的應用范圍。

一方面，因為光線的波長是固定的三種，所以實現的顏色層次更好、顏色飽和度更高，這是其他光源所無法想像的。另一方面，激光的頻率是固定的，在光線到達屏幕的時候，反射回來的光線會改變相位，因而可能導致射入與射出光線之間的干擾，可能加強也可能減弱。這可能讓敏感的用戶看到亮點或者暗點，這是激光無法改變的現實狀態，也是激光作為光源的最大弱點之一。

那么，投影廠商會選擇什么材料，構建新的激光光源呢？

熟悉光源的讀者可能會問，為什么不拿氙燈作為光源呢？它的發光效率達到100lum/w，不是要高于目前的UHP燈泡60lum/w的水平嗎？

的確是這樣的，但是氙燈有一些致命的弱點。盡管它可以輕松做到10KW以上，不過因為散熱比較困難；而且靠氣體發光的燈泡很難把一種氣體做得那么純凈，因而光的色溫很難控制；并且氙燈是電弧放電，電弧是繞著氣體的壁腔旋轉的，并不穩定；再加上紫外干擾和聚焦困難等問題。所以，除非超大投影尺寸實在找不到替代品，一般不會使用它作為光源。

據了解，碳納米管有可能作為投影機新光源的強有力競爭者。現有的商用碳納米管發光效率是60lum/w，而且碳納米管的發光純凈度更好控制，盡管LED的發光波長也是一定的，但LED則受到材料的影響比較大，不容易做出最純凈的光譜。現在，碳納米管的問題是純度無法做得很高，這成為了它被充分利用的一道門檻，也是激光研究的新課題。

由此看來，如果真的要動傳統投影機的奶酪，激光投影機廠商還要好好地做一番準備。

鏈接：我們的產業需要做好準備

面對新技術的變革，我們的產業做好準備了嗎？首先是我們的產業端并沒有做好這樣的應對，至少在這個技術推出的時候，說不定我們又落后了。在激光投影機的原理和制造上，我們的難點估計在掃描鏡或者在激光的純凈度方面。

最近也聽到了國內有人說能夠做這樣的產品，問題是到底能夠到什么程度，能夠大規模生產而且吸引很多人來共同開發嗎？單色激光的投影技術我并不懷疑，但是彩色激光的技術挑戰，不一定都做好準備了吧。

這實際上是一個全新的領域，也將真的改變我們很多做事情的方式。比如GPS的彩色投影到風擋上，這種想法就很酷，或者筆形的投影機，那是以前不敢想像的事情。

作為普通的用戶，我們也應該能夠聞到激光投影機帶來的機會，尤其是它的低功耗、低材料消耗，低使用成本，廣泛應用的特征，真的希望馬上就能夠有一臺，這種沖動，很多年未曾有過，至少是針對IT領域，這將成為未來10年內，最令人動心的產品，期待吧！

評論：LCD和PDP還有救嗎？

2006年，對激光投影設備來說，是重要的一年，激光投影技術從設想到應用歷經了10年。同樣的，今年也是DLP的10年，按照技術的發展速度，我們真的很難看到DLP的未來10年。而對LCD而言，激光投影機更是毀滅性的，索尼自己也有激光投影技術，無奈是3LCD聯盟的堅實后盾，主要把重心放在了劇院投影。目前，數字劇院還是TI的天堂，如果能夠分得一杯羹，也是一個不錯的事情。

這就反映了一個問題。在某個領域比較強的公司，往往不愿意放棄現在的既得利益，而無法在新的領域開疆辟土，導致新技術出現的時候無法順利轉身，索尼已經在不少領域嘗到敗績。此乃教訓。

就目前數字電視市場而言，LCD和PDP是絕對的主流，尤其以LCD為甚。不過，因為大尺寸的LCD大規模生產也是最近幾年的事情，大尺寸LCD會出現的問題，一般用戶還沒有遇到，但是我們還是要在此提醒：LCD潮流不可盲從。

LCD有固定的屏幕介質，也就決定了LCD的成本很多都壓在了面板上，現在整個產業進入了微利時代，是無法應付如此大規模的生產線投入的。尤其是近年來，顯示器市場上的熱點明顯減少了，自響應時間炒熱之后，鮮有新的熱點，構成了一個空白期。

LCD的技術特性大家都知道，不過因為尺寸增加，有一些更難應付的事情。最難做的是光源，一般的LCD光源要占整個顯示器的一半功率左右，而大尺寸的LCD背光管相當長，發光不容易穩定。因而，廠商是不給用戶調整背光亮度的選項的，那么亮度是如何實現調整的呢？只有通過調整液晶的偏轉角度，所以一臺液晶電視一旦打開，跟全功率運行沒有多大區別，這個時候，背光管發出的大量熱將毀壞液晶分子，使得液晶面板變黃。這是LCD電視的必然宿命。如果非要把這個也叫做燒屏，也應該跟PDP歸為一類了，并且時間長了，電視的一些像素會被燒壞，無法復原，導致電視的損壞。

PDP的像素構成是數字的，而顯色的時候是模擬的，這種奇怪的特性就需要抹平數字與模擬的差異，要靠高速的刷新實現兩者的統一。

為了刷新顯示模式，電路被設定為一定的時候刷新像素，一方面是為了保證屏幕的均勻度，另外一方面是為了防止長時間固定顯示內容導致的燒屏。如果控制不夠好，就無法實現屏幕的純黑，因為刷新的過程中，肯定會有泄漏的電流，因而在某些灰度屏幕的時候，用戶可以看到類似于足球場很多人看球賽時拍照的那種星星點點一樣的效果。

另外，因為內部有氣腔充氣，面板玻璃做得相當厚重，使得PDP一方面無法做得很薄，另外一方面又無法使得光線快速通過屏幕，導致PDP給人的感覺不夠透亮。最近松下的9系列PDP改進了面板的厚度，使得PDP能夠更亮，而且對比度更高。PDP的最大優勢是顏色豐富多彩，對比度和動態范圍更高，最大的問題是不容易實現精密的層次控制，而且整個屏幕的均勻度很難保證，過大的像素給人感覺很粗糙。何況，因為是氣體放電，24KV以上的電壓高頻閃動，會有噪音和電磁輻射。

不過，自我看了松下的PDP技術之后，對PDP有了根本的變革。我看中的顏色飽和度和顏色層次以及通透度，達到了非常高的水平，尤其是屏幕的均勻度，給人的視覺感受很舒服。如果是所有PDP能夠達到這種水平的話，LCD的確不會有太多機會，總之，我現在對于LCD的擔心多于PDP。

但是，面對激光投影機，它們還有多少勝算，實在很難說。如果某天，有一個人拿著一枝筆樣的東西，隨意駁接電腦構成顯示設備，并且可以根據需要隨意調整長寬比以及投影的大小，一定會讓我們很受刺激。（文/吳挺）