三原色：光峰激光的新“王牌”

    六月下旬，激光投影產(chǎn)業(yè)迎來一個關(guān)鍵的變革：在巴可、科視等國際數(shù)字放映機大廠之后，激光投影的創(chuàng)始品牌之一、單色激光和激光熒光色輪技術(shù)的發(fā)明人與最大受益人，光鋒終于進入RGB三原色激光放映機時代。

    6月21日，中影光峰CITE Ceremony“化整為零再起芯程”中影光峰2018“思享薈”在上海舉行。這次大會不僅是為了紀念A(yù)LPD®熒光激光技術(shù)在國內(nèi)的電影院線安裝應(yīng)用量達到9999臺，開啟萬套大關(guān)，更為重要的是，將發(fā)布最新一代ALPD 4.0熒光激光技術(shù)——將光鋒的激光投影方案帶入RGB三色時代。

    在激光顯示產(chǎn)業(yè)，很長的時間內(nèi)，人們將激光投影分為“激光熒光”和“RGB三原色激光”兩大陣營。甚至，一些關(guān)于這兩個技術(shù)路線“對立性”的論辯充斥坊間。但是，這次光鋒ALPD 4.0熒光激光三原色技術(shù)的推出，則徹底改變了RGB激光和熒光技術(shù)“不能融合”的偏頗觀點。此外，借助ALPD 4.0熒光激光技術(shù)，中影光鋒亦將成功進入“更高端的影院應(yīng)用市場”，成為巴可、科視兩大國際巨頭高端三色激光產(chǎn)品的競爭對手。

    RGB三色激光的“愛恨情仇”

    激光顯示市場，RGB光源的探索性應(yīng)用“非常早”：2015年TI曾經(jīng)推出采用RGB三原色激光光源的背投電視機工程樣品；2008年北京奧運會中科系廠商更曾經(jīng)在奧運會全程中，為賽事部門提供RGB三原色激光投影機產(chǎn)品的“試用”產(chǎn)品。此后，迪威視訊甚至自己開發(fā)了綠色激光光源技術(shù)，來發(fā)展RGB三原色激光產(chǎn)品的電影放映市場應(yīng)用——可以看到，RGB激光顯示在業(yè)內(nèi)的“早期實踐”非常豐富，這充分體現(xiàn)了行業(yè)對RGB激光技術(shù)的“愛”。

    但是，很長時期內(nèi)，RGB激光顯示技術(shù)的發(fā)展“步履蹣跚”，更多的時候一直在“原點踏步”。阻礙RGB激光顯示產(chǎn)品成功的核心因素是“綠色”激光器的亮度問題。在三原色構(gòu)成白光的過程中，綠色部分幾乎占據(jù)了一半的能量。而綠色激光器的電光轉(zhuǎn)化效率又比較低，性能不理想。這使得，構(gòu)筑RGB三原色激光顯示方案，需要大量綠色激光組件。正是這一點阻礙了RGB三原色激光顯示的發(fā)展。

    而目前市場占主流的激光顯示產(chǎn)品，紛紛采用藍色激光+熒光色輪的技術(shù)；少部分產(chǎn)品采用藍色和紅色激光+熒光色輪的技術(shù)體系——這兩個技術(shù)構(gòu)成，最大的優(yōu)勢即是繞過了“綠色”激光器的瓶頸。某種意義上可以說，“綠色瓶頸”就是行業(yè)對RGB三原色激光產(chǎn)品最大的“恨”。當(dāng)然，這個恨，是恨鐵不成鋼的“恨”。

    雖然RGB激光顯示的技術(shù)困難非常顯著，但是這阻斷不了顯示界對RGB激光的“一往情深”。因為，RGB三原色激光能夠最大程度發(fā)揮激光產(chǎn)品顯色性的優(yōu)勢。就目前人類林林總總可以進入工程階段的十余種顯示技術(shù)而言，RGB三色激光技術(shù)幾乎是唯一可以達到下一代的Rec.2020色域標準“全覆蓋”的技術(shù)選擇。尤其是在電影放映市場，由于客戶對成本的承受能力很高，采用RGB激光技術(shù)成為“搶占高端市場”的王牌之一。國際上的影院放映機巨頭，在過去4年內(nèi)先后推出數(shù)款RGB激光放映機。三原色激光與三片式DLP技術(shù)的配合，成為高端應(yīng)用的鐵定律。

    不過，強調(diào)RGB三原色激光的優(yōu)勢的時候，并不能忽視這一技術(shù)的“劣勢”。這就是散斑問題——一臺三原色激光投影機，畫質(zhì)質(zhì)量的最大瓶頸就是“消散斑”。散斑可謂之三原色RGB激光顯示技術(shù)的“仇人”所在。而對抗散斑則是光鋒ALPD 4.0技術(shù)領(lǐng)先的核心優(yōu)勢。

    消散斑——RGB激光顯示的“命門”

    理論上的激光光源是單波長、點狀光源。RGB激光顯示產(chǎn)品也不會例外。這種波長和頻率近乎一致的光源，在傳播過程中的干涉條紋非常明顯——激光是最好的相干光源，這種特性也被廣泛地應(yīng)用在眾多科學(xué)儀器和檢測設(shè)備之上。但是，對于顯示畫面而言，干涉則會成為“大敵”：從投影鏡頭出來的相干光源，在屏幕上呈現(xiàn)出圓形或者圓環(huán)樣的明暗變化的干涉條紋——這些圓形條紋就是“散斑”。

    固然激光顯示產(chǎn)品具有長壽命、高色域、高顯色、高對比度、高效能等優(yōu)勢，但是充滿散斑的畫面還是無法接受。所以在RGB激光顯示產(chǎn)品上，消散斑技術(shù)被不斷地發(fā)展出來：1.多波長技術(shù)，即采用多種波長不同的紅色、綠色和藍色激光器，減少單一原色激光器的同頻相干。這種技術(shù)最大的好處是，不需要額外的系統(tǒng)設(shè)備，但是其增加了激光陣列自身的復(fù)雜性，且消散斑效果與這種復(fù)雜程度成正比。

    2.散射消散斑技術(shù)，這種技術(shù)采用額外的光學(xué)部件，調(diào)整激光出射光的“方向性”。激光高相干性主要原因是同頻和同向。通過光學(xué)部件實現(xiàn)激光光束的一定角度的散射，降低同向性可以起到減輕散斑效果的作用。這種技術(shù)的特點是要增加額外的光學(xué)部件，意味著成本的變化。

    3.震動屏幕技術(shù)。散斑的原理是光波的干涉過程。波形成干涉的強弱與其在干涉平面上的“相位”緊密關(guān)聯(lián)。通過屏幕的震動，實際上調(diào)整了相干平面的位置，達到了在“相位”上的變化，起到消散斑的作用。這一技術(shù)的特點是，屏幕上要配備大量震動電機，且要經(jīng)過精準調(diào)試，在振幅、頻率上符合RGB三原色的波長和相位特點。同時，這一技術(shù)難以避免的產(chǎn)生噪音。尤其是在10-20米的影院巨幕上，系統(tǒng)復(fù)雜性、噪音都是巨大的工程難題。

    總之，通過對相干過程中光波的頻率、方向和相位的調(diào)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)消散斑的效果。除了以上技術(shù)之外，其它消散斑的技術(shù)創(chuàng)新，也離不開“光波的頻率、方向和相位調(diào)節(jié)”這個理論框架。在實際工程中，為了保障比較好的消散斑效果，很多工程中采用多種消散斑技術(shù)相互配合。

    聊到這里，讀者肯定會有一個疑問：RGB三原色激光有散斑問題，那么傳統(tǒng)熒光激光為何沒有呢？答案在于，傳統(tǒng)熒光激光技術(shù)，通過將激光轉(zhuǎn)化為熒光，即擴大原色頻率范圍、改變了光源單一的指向性、并產(chǎn)生了多樣復(fù)雜的相位差，進而實現(xiàn)散斑的減少和消失。即，熒光轉(zhuǎn)化技術(shù)可以一次性、單一組件內(nèi)實現(xiàn)“激光的頻率、方向和相位的調(diào)節(jié)”，達到很多RGB激光體系中，復(fù)雜技術(shù)工程才能達到的消散斑效果。

    光鋒ALPD 4.0熒光激光技術(shù)的獨到之處就在于，這是首個不畏散斑的三原色激光顯示方案。這一技術(shù)的突破，系統(tǒng)的繼承了激光顯示產(chǎn)業(yè)此前的技術(shù)積淀和眾多專利創(chuàng)造，扭轉(zhuǎn)了三原色激光顯示系統(tǒng)最大的劣勢、RGB激光產(chǎn)品推廣的最大效果瓶頸“散斑”問題。

    ALPD 4.0時代，新高度之下激光顯示更易百花齊放

    通過ALPD 技術(shù)的發(fā)明，光鋒將激光顯示帶入到了大規(guī)模商業(yè)可用時代；ALPD 4.0的出現(xiàn)又徹底解決了RGB三原色激光的散斑心病，這必然進一步促成激光顯示產(chǎn)業(yè)的“高質(zhì)量發(fā)展”。

    尤其是在激光放映系統(tǒng)在電影院線市場形成普及趨勢，但是單色產(chǎn)品占據(jù)絕大部分份額，RGB三原色產(chǎn)品幾乎只有前者幾十分之一成績的今天，ALPD 4.0將是電影院線市場系統(tǒng)的向RGB三原色技術(shù)進發(fā)的“關(guān)鍵突破”。更可能是本土院線放映技術(shù)供應(yīng)商，首次能夠進入頂級巨幕市場的敲門磚。

    當(dāng)然，ALPD 4.0的好，并不是說此前的單色激光熒光產(chǎn)品會告別舞臺。單色熒光系統(tǒng)最大的優(yōu)勢是價格低廉，且通過三原色均衡色輪、全熒光轉(zhuǎn)化技術(shù)等創(chuàng)新，已經(jīng)突破了早其產(chǎn)品“色彩亮度”的效果瓶頸，其生命力依然旺盛。即使在高端影院應(yīng)用中，單色激光熒光產(chǎn)品帶來的“同等亮度與傳統(tǒng)氙氣燈同等成本”的優(yōu)勢，依然有助于很多中小放映廳和普及市場的發(fā)展。

    ALPD®熒光激光顯示技術(shù)誕生以來，從最初的單色激光+熒光，到雙色激光+熒光,再到三色激光熒光技術(shù)，從黃色熒光粉、三原色熒光粉、再到最新高效熒光粉產(chǎn)品的開發(fā)，光鋒的努力從未停止，更好的激光顯示永遠在路上。ALPD 4.0 三色激光熒技術(shù)滿足DCI-P3的同時，覆蓋了Rec.2020色域的近99%，能效比亦從此前ALPD 3.0的10.5 lm/W，提升到12.5 lm/W，并帶來運營成本的降低和散熱系統(tǒng)設(shè)計的更大便利性。借由ALPD 4.0，相信激光顯示必然能夠站上更高的發(fā)展陣地，創(chuàng)造更大的技術(shù)成就和社會價值。