各種各樣的熒光色輪，到底哪個(gè)更好呢

    對于激光顯示行業(yè)的發(fā)展，熒光色輪是一個(gè)神奇的角色。業(yè)內(nèi)曾經(jīng)有行業(yè)大佬說，如果將激光看成新一代投影技術(shù)的上帝，那么熒光色輪就是上帝的使者——正是這位天使，接通了激光和投影顯示聯(lián)姻的橋梁。

    正因?yàn)闊晒馍�輪如此重要，激光顯示產(chǎn)品問世以來，各種各樣的熒光色輪不斷被開發(fā)出來。包括熒光粉材料的進(jìn)步、色輪機(jī)械結(jié)構(gòu)的進(jìn)步、色輪基底材料的進(jìn)步、色輪與激光配合結(jié)構(gòu)的改進(jìn)等等。面對如此多的不同類型的熒光色輪，消費(fèi)者自然會問“到底哪個(gè)更好呢”？

    從部分熒光到全熒光的進(jìn)步

    早期的激光熒光色輪會保留一部分直接透射的藍(lán)色激光。現(xiàn)階段更多的熒光色輪則采用三原色全部經(jīng)過“激光-熒光”轉(zhuǎn)化的結(jié)構(gòu)。這兩種結(jié)構(gòu)有什么差異呢？

    首先，部分熒光色輪，由于藍(lán)光部分直接透射，這減少了藍(lán)色熒光粉的開發(fā)成本，同時(shí)能夠?yàn)槌上裣到y(tǒng)提供原汁原味的藍(lán)色激光效果，且避免了部分熒光轉(zhuǎn)化的亮度損失。但是，藍(lán)色激光的純正性，也有劣勢——一方面是，激光波長的單一性、相位同步性，導(dǎo)致干涉散斑的出現(xiàn)，藍(lán)色激光部分需要配備獨(dú)立的消散斑設(shè)計(jì)；另一方面，早期的藍(lán)色激光器一般是448納米，這個(gè)波長的藍(lán)光色彩有些接近紫色，這進(jìn)一步產(chǎn)生了終端畫面的偏紫問題。

    目前，部分熒光色輪的使用規(guī)模已經(jīng)縮小。一些更在乎畫面質(zhì)量和色彩品質(zhì)的產(chǎn)品，開始轉(zhuǎn)向“全熒光激發(fā)技術(shù)”。后者的含義即是紅綠藍(lán)三原色均經(jīng)過了“激光-熒光”轉(zhuǎn)化。這種技術(shù)，足以避免散斑和藍(lán)色波長的偏色問題，在產(chǎn)品的畫質(zhì)均勻性和色彩柔和性上更為舒適漂亮。

    當(dāng)然，研發(fā)全熒光激發(fā)色輪，需要在高可靠藍(lán)光熒光粉上實(shí)現(xiàn)突破。這意味著新的技術(shù)挑戰(zhàn)。但是，考慮到全熒光轉(zhuǎn)化節(jié)省了消散斑結(jié)構(gòu)，其成本變化基本可以忽略。

    黃色熒光色輪和三原色熒光色輪

    熒光色輪技術(shù)的核心是令藍(lán)色激光變成白色光源。這個(gè)轉(zhuǎn)化過程，有兩種技術(shù)思路：其一是黃色+藍(lán)色，構(gòu)成白色；其二是紅色+綠色+藍(lán)色構(gòu)成白色。這就涉及到有一個(gè)熒光色輪技術(shù)差異點(diǎn)。

    采用黃色熒光色輪的好處顯而易見，一種色輪色彩，結(jié)構(gòu)最為簡單。而且可以在時(shí)間片同步提供三原色色彩，特別適合三片式投影系統(tǒng)的“簡潔型熒光引擎”設(shè)計(jì)。如果采用紅色+綠色的分段式熒光色輪，紅色和綠色光閥就不能同時(shí)成像，這會產(chǎn)生基于時(shí)間浪費(fèi)的整體性能損失。

    采用紅色+綠色熒光色輪段設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，具有的優(yōu)勢則是，更好的與單片式DLP投影系統(tǒng)的濾色色輪同步共體設(shè)計(jì)，非常符合單片DLP“時(shí)間片混色成像”的顯示原理。如果是黃色色輪用在單片DLP投影上，就會產(chǎn)生更高的亮度損失：紅色像素成像時(shí)，黃色熒光粉轉(zhuǎn)化出來的綠色就被全部浪費(fèi)了。

    對于普通消費(fèi)者，黃色熒光色輪和紅色+綠色色輪的設(shè)計(jì)差異，最敏感的是“色彩水平”、“顯色指數(shù)”是否有變化。一般認(rèn)為黃色總是不及“紅綠分工”的結(jié)構(gòu)更為專業(yè)。但是，亦不可以偏概全：因?yàn)辄S色熒光轉(zhuǎn)化技術(shù)也在不斷發(fā)展，高效、高顯色的黃色熒光粉，完全能夠媲美單獨(dú)的紅色和綠色熒光色輪技術(shù)的色彩效果。——具體產(chǎn)品性能上的優(yōu)劣，不能以上游技術(shù)的大方向而下定論，還要看這些技術(shù)的應(yīng)用層次高地和整體系統(tǒng)的優(yōu)化能力。

    透射與反射色輪技術(shù)的差異

    傳統(tǒng)熒光色輪產(chǎn)品以透射式為主。但是，近期愛普生等企業(yè)也有采用反射式熒光色輪技術(shù)。二者的主要區(qū)別是“光引擎”內(nèi)的成像光路差異巨大。

    用透射式的熒光色輪，顯然色輪要處于整個(gè)成像結(jié)構(gòu)的中心部位——即前后都有核心光學(xué)設(shè)備；而反射式熒光色輪，基本是單側(cè)部署成像結(jié)構(gòu)即可，即這種產(chǎn)品可以處于整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的邊緣、角落位置，也可以處于中心位置。后者的這個(gè)優(yōu)勢，使得其容易設(shè)計(jì)出一些緊籌型的光路結(jié)構(gòu)。尤其是在三片式成像系統(tǒng)中，其成像結(jié)構(gòu)已經(jīng)比較復(fù)雜，考慮整機(jī)體積時(shí)，留給熒光色輪的空間會更緊張，這時(shí)候反射式熒光色輪就變得更有用武之地。

    反射式熒光色輪的好處不僅僅是更適用于三片式投影機(jī)的緊湊設(shè)計(jì)，也包括一些額外的好處：例如，金屬反射設(shè)計(jì)的自身吸收熱效應(yīng)更低，有利于提升光源利用效率；色輪背后的空間沒有光學(xué)等結(jié)構(gòu)，且采用金屬基底，可以形成更好的散熱設(shè)計(jì)和效果，有利于進(jìn)一步提升熒光粉的壽命。

    當(dāng)然，在單片式DLP成像系統(tǒng)中，透射的濾光色輪不可或缺。將透射熒光色輪和濾光色輪一體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是最為緊湊的選擇。這就使得反射式色輪不太適合單片DLP投影系統(tǒng)。

    從部件和材料角度持續(xù)改進(jìn)色輪產(chǎn)品

    熒光色輪技術(shù)的進(jìn)步，亦體現(xiàn)在基礎(chǔ)的材料和部件的設(shè)計(jì)與選擇上。這部分的進(jìn)步可以與各種不同的色輪結(jié)構(gòu)創(chuàng)新相配合。

    比如，熒光粉的創(chuàng)新。包括轉(zhuǎn)化效率、轉(zhuǎn)化后波長范圍的集中性和準(zhǔn)確性、熒光粉的壽命和老化曲線、熒光粉涂敷技術(shù)的升級，不同品種熒光粉的混涂和混用對轉(zhuǎn)化效果與壽命的改善等等。這些方面是很多投影廠商一直不斷努力的重要領(lǐng)域。甚至，有些看上去結(jié)構(gòu)完全一樣的投影機(jī)，已經(jīng)在熒光粉的層面做了升級。

    再例如，熒光色輪的基底材料也很重要。一方面是要有好的光學(xué)性能，比如透射能力、熒光粉的附著能力；另一方面也要有更好的壽命表現(xiàn)，比如熱變形的穩(wěn)定、透射和色彩性能的穩(wěn)定等等。這方面近年來發(fā)展出陶瓷基板技術(shù)、反射式色輪的金屬基板技術(shù)等。

    除了材料的選優(yōu)和進(jìn)步，熒光色輪也注重很多結(jié)構(gòu)部件的優(yōu)選。這其中最核心的是驅(qū)動電機(jī)。熒光色輪的一個(gè)妙處就是，利用轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)熒光粉轉(zhuǎn)化過程的“中間休息”，進(jìn)而解決“熒光粉灼傷變性”的壽命問題。所以，好的、高可靠的轉(zhuǎn)動電機(jī)很重要。同時(shí)，這個(gè)電機(jī)最好還要滿足靜音需要，比如采用磁懸浮技術(shù)。

    熒光色輪在三原色激光時(shí)代的繼續(xù)使用

    對于激光和熒光色輪的絕配搭檔，大多數(shù)消費(fèi)者的理解是：熒光色輪是為了在僅僅使用技術(shù)成熟、價(jià)格低廉的藍(lán)色激光器時(shí)，實(shí)現(xiàn)彩色的技術(shù)選擇。如果激光發(fā)展到三原色時(shí)代，熒光色輪就會被淘汰。

    然而，以上認(rèn)識忽略了一個(gè)重要的事實(shí)：熒光色輪不僅是藍(lán)色激光彩色化的技術(shù)，她還是目前最好的消干涉散斑技術(shù)。激光光源具有典型的方向集中、頻率單一、相位一致的特點(diǎn)，這三個(gè)方面都是散斑形成的原因。激光的熒光轉(zhuǎn)化，可以在以上三個(gè)方面都形成“單一性破壞”，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的消散斑效果。

    對此，很多消費(fèi)者擔(dān)心，熒光轉(zhuǎn)化會不會改變?nèi)�原色激光的“色彩效果”。一方面，消散斑的核心不是“單一改變了光源的頻率波長分布”，也包括相位和方向的重新調(diào)整。后兩者與色彩表現(xiàn)沒有關(guān)系。另一方面，人眼對色彩的感知是在一個(gè)較寬范圍內(nèi)的，而不是某一個(gè)點(diǎn)。熒光轉(zhuǎn)化后依然足以保障其色彩波長分布在人眼敏感范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)色彩損失幾乎為零的效果。

    所以，熒光色輪不僅僅是單色激光時(shí)代的天使，也是三原色激光時(shí)代的天使。特別是隨著熒光色輪相應(yīng)技術(shù)的不斷升級進(jìn)步，這項(xiàng)神奇的創(chuàng)新技術(shù)，還會發(fā)展出更為出色的應(yīng)用效果。