绿色节能与激光光源

芦苇

在AV投影显示系统中，谈到绿色低碳节能，最大的块头莫过于光源了。只有光源节能，才是真的节能。谈到光源，目前风头最劲的莫过于激光光源。近两年随着技术的成熟，激光作为投影机光源，终于从演示阶段进入到实践商用。索尼、松下、DP、明基、三鑫、爱普生、奥图码等，都有了激光光源投影机的面世，NEC、巴可、科视也都把激光光源数字电影放映机作为今后市场推广的重点，DLP拼墙厂商也将激光纳入其中，巨洋、尚易德、彩讯等都相继推出了相关产品，如今激光光源产品已经覆盖家用、商务、工程、数字电影放映等各领域应用，并且还在不断丰富当中。人们对于激光光源如此热衷，除了取其高亮度、长寿命、广色域、低衰减的优势外，就是绿色低碳节能了，这也是我们本期关注的主题，激光到底节能几何，下面马上揭晓。

对比出真相

经过多年的高速增长之后，中国目前已经进入了一个讲究环保的时代，高耗能的产业、污染环境的生产被限制，绿色节能产品被青睐。受此及全球环保大环境的影响，投影机光源也在发生着变革，首先是LED光源的崛起，之后便是激光光源的绽放，占领市场十多年的传统高压汞灯和氙灯光源的统治地位正在被逐渐成熟的绿色光源所威胁。

与其他光源不同，激光光源发光密度高区域小，因此可以提供比传统光源更高的光转移效率和更长的寿命。投影光机厂商LUMENS提供的数据显示：传统灯泡光源虽经不断改进，有些UHP型号号称寿命已可达到6，000-8，000小时，但光效率并不高，只有7lm/W，且含有毒金属汞，而激光光源除了具有20，000小时以上的长寿命，光效率也达到了15lm/W，且绿色无汞。

需要说明的是，投影灯泡寿命是指全部生产的灯泡，经过一段时间的工作，有50%的数量出现包括闪烁、不能稳定工作、不能点亮、物理破裂等故障，这个时间定义为灯泡的寿命。激光投影机的光源寿命是指投影机亮度输出衰减到初始值的50%。AVANZA公司市场副总监孙晖强调，当前激光光源寿命不仅远优于灯泡寿命，且通过测试及计算，激光光源的亮度输出衰减到初始值的50%时，已经超过了20，000小时。重要的是，在20，000小时标称寿命之后，激光投影机依然可以继续工作。此外UHP灯泡在工作时，只有一部分是可见光，其他接近50%的能量是以红外线和紫外线的形式辐射出来，浪费的能量也较多，系统效率较低。同时红外线和紫外线的辐射会加速塑料件的老化、升高投影机内部温度，造成故障率增高并影响电子器件寿命。紫外线对光学镀膜的寿命还有很大影响，降低了光路的光效。

通过对比可以让我们很轻松地算出一笔经济账，得出谁更节能。以NEC的NC1100L为例，它是NEC在去年10月推出的面向中小影厅的一体式激光光源数字电影放映机，在满足DCI色域条件下可以在宽达11米的屏幕（增益1.8）上达到14ft的亮度，光源寿命20，000小时以上，整机功耗为1600W。如传统放映机要达到同等亮度需要使用2KW及更高功率氙灯，寿命为3，000小时，整机功率25，00W左右。要使用到20，000小时至少需要更换6次以上灯泡。从电费来考虑，选择氙灯功率相差近1KW，每天运行10个小时，一个厅就可以节省10度电，一年就是3，600度，一个拥有100个厅的院线每年就可以节省50万元以上的电费。

光效的提升、电费的节省，20，000小时不用对光源进行更换和维护，更少数量的灯泡使用，故障率的降低，使得激光投影在降低了用户运营成本的同时，还为绿色节能做了很大贡献。

长期以来LED光源与激光光源一样，被很多厂商和媒体宣传冠以节能环保的光环，但LUMENS销售总监云勇并不认可：“LED不含汞比较环保，但不节能，LED光效能仅有5lm/W，仅为激光的1/3，比传统灯泡7lm/W的光效还低。”这个说法出乎意料，对此记者向其他公司进行了求证。上海三鑫公司确认LED光源的功耗确实还是比较高的，而且LED亮度低，在一些需要高亮度的场合是无法使用的。上海三鑫常务副总经理戴立勇表示，激光光源和LED光源公司都研究过，而且都有产品销售。因此两种光源产品在能耗上有着很直观的对比。我们认为激光光源的能耗肯定比LED低，同样能耗不同光源的两款设备，激光可以达到3，000流明的亮度，而LED仅有300流明，因此激光肯定是节能的。激光光源显示技术目前还没有大面积地推广，市场对这一技术还是存在一些误解。我相信1-2年内将有越来越多的激光光源产品推向市场，激光光源在节能方面的优势，尤其在高亮度的使用环境下的优势将被越来越多的人所认可。

“即使与投影之外的显示方式相比，激光光源的功耗也是较低的。”戴立勇进一步表示。

目前激光光源技术主要由RGB三色激光和激光+荧光色轮两种方式为主。RGB三色激光是用红绿蓝三原色激光头产生的激光，通过三片式DMD芯片光机实现三原色合成不同的色彩。激光+荧光色轮方式，是以蓝色激光为能量源，以含有红色、绿色荧光粉和蓝光透玻片的多色旋转荧光粉为光波波长转换器，产生红蓝绿三基色输出。前者可以达到很高的亮度，色彩表现优秀，但价格高；后者较为经济，体积更小，主要应用在10，000流明以下的激光光源投影机上。

关于二者的发光效率，LUMENS提供的数据给了我们很好的参考：RGB三色激光方式中，蓝色激光发光效率最高，红色激光的发光效能约是蓝色激光的50%，绿色激光的发光效能约是蓝色激光的20%。如采用蓝色激光+荧光方式，蓝色激光可以产生90%绿色及80%红色。因此结论是激光+荧光方式可以产生较好的光效（红色激光80%对50%， 绿色激光90%对20%），与之相比三色激光并不节能，但它的色彩还原度是最优的，这也是被厂商应用于电影院放映机的原因。

从成本上来考虑，目前蓝色的激光二极管的生产成本最低、发光效率最高，红色激光二极管可以靠蓝色激光二极管变频来实现，但是绿色只能靠激光二极管发出，而目前绿色激光二极管的生产成本又很高。所以人们就想出用蓝色激光二极管激发荧光体来代替红绿激光二极管的方法，从而降低了机器的生产成本，也在很大程度上提高了荧光色轮方式的发光效率，实现了节能。