綠色節能與激光光源

蘆葦

在AV投影顯示系統中，談到綠色低碳節能，最大的塊頭莫過于光源了。只有光源節能，才是真的節能。談到光源，目前風頭最勁的莫過于激光光源。近兩年隨著技術的成熟，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產品，如今激光光源產品已經覆蓋家用、商務、工程、數字電影放映等各領域應用，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、低衰減的優勢外，就是綠色低碳節能了，這也是我們本期關注的主題，激光到底節能幾何，下面馬上揭曉。

對比出真相

經過多年的高速增長之后，中國目前已經進入了一個講究環保的時代，高耗能的產業、污染環境的生產被限制，綠色節能產品被青睞。受此及全球環保大環境的影響，投影機光源也在發生著變革，首先是LED光源的崛起，之后便是激光光源的綻放，占領市場十多年的傳統高壓汞燈和氙燈光源的統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，激光光源發光密度高區域小，因此可以提供比傳統光源更高的光轉移效率和更長的壽命。投影光機廠商LUMENS提供的數據顯示：傳統燈泡光源雖經不斷改進，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的燈泡，經過一段時間的工作，有50%的數量出現包括閃爍、不能穩定工作、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公司市場副總監孫暉強調，當前激光光源壽命不僅遠優于燈泡壽命，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濟賬，得出誰更節能。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省50萬元以上的電費。

光效的提升、電費的節省，20，000小時不用對光源進行更換和維護，更少數量的燈泡使用，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能環保的光環，但LUMENS銷售總監云勇并不認可：“LED不含汞比較環保，但不節能，LED光效能僅有5lm/W，僅為激光的1/3，比傳統燈泡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。上海三鑫常務副總經理戴立勇表示，激光光源和LED光源公司都研究過，而且都有產品銷售。因此兩種光源產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，因此激光肯定是節能的。激光光源顯示技術目前還沒有大面積地推廣，市場對這一技術還是存在一些誤解。我相信1-2年內將有越來越多的激光光源產品推向市場，激光光源在節能方面的優勢，尤其在高亮度的使用環境下的優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生的激光，通過三片式DMD芯片光機實現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熒光粉為光波波長轉換器，產生紅藍綠三基色輸出。前者可以達到很高的亮度，色彩表現優秀，但價格高；后者較為經濟，體積更小，主要應用在10，000流明以下的激光光源投影機上。

關于二者的發光效率，LUMENS提供的數據給了我們很好的參考：RGB三色激光方式中，藍色激光發光效率最高，紅色激光的發光效能約是藍色激光的50%，綠色激光的發光效能約是藍色激光的20%。如采用藍色激光+熒光方式，藍色激光可以產生90%綠色及80%紅色。因此結論是激光+熒光方式可以產生較好的光效（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能，但它的色彩還原度是最優的，這也是被廠商應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成本最低、發光效率最高，紅色激光二極管可以靠藍色激光二極管變頻來實現，但是綠色只能靠激光二極管發出，而目前綠色激光二極管的生產成本又很高。所以人們就想出用藍色激光二極管激發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成本，也在很大程度上提高了熒光色輪方式的發光效率，實現了節能。