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激光投影新神器:白色光源WLD

投影行業(yè)最熱門的技術(shù)非“激光”莫屬。近年來先后發(fā)展出激光熒光色輪技術(shù)、激光滾筒色輪技術(shù)、高壽命陶瓷熒光色輪,以及三原色RGB激光光源等等。激光顯示技術(shù)的創(chuàng)新可謂日新月異。

近日開幕的上海電影節(jié)上,鐳創(chuàng)高科進一步展示了“WLD2.0-TEC”產(chǎn)品:這是一種白光激光光源投影顯示方案,且創(chuàng)造性采用半導體散熱方式,解決了傳統(tǒng)高亮度激光機型“水冷系統(tǒng)”的苛刻運作與維護問題。行業(yè)專家表示,白光激光光源投影技術(shù)必然進一步豐富本土激光顯示產(chǎn)業(yè)的核心供給體系,為市場提供差異化的選擇。

WLD2.0-TEC——用6P技術(shù)克服“散斑”問題

在激光顯示系統(tǒng)中,其優(yōu)秀的色彩表現(xiàn)得益于激光光源的“單純性”。但是,恰是這種純凈的激光特性,也產(chǎn)生了另一個問題:即散斑。無論是藍色激光+熒光的方案,還是RGB激光顯示方案,都需要克服散斑問題。

尤其是目前,高端電影放映市場的RGB激光光源體系,雖然在色彩表現(xiàn)、色域覆蓋上“前無古人、后無來者”,效果格外出眾。但是,散斑問題也更為嚴重。以至于很多影院采用了“振幕”技術(shù),實現(xiàn)消除散板。即靠投影屏幕快速的震動和輕微的位移,實現(xiàn)每一個像素點反射面的變化——投影幕是一個漫反射結(jié)構(gòu),理論上每一個點的光學特性都略有差異,并且完全不會重復——進而使得純凈的激光在反射時,不同相位上混合,并克服散斑問題。

這一技術(shù)的優(yōu)勢在于“振幕”是機械工程,門檻非常低。劣勢則在于,噪音問題顯著、最終效果可靠性一般、系統(tǒng)自身的成本和維護效益變化等。因此,行業(yè)內(nèi)一直在尋找一種可以從光源端解決“散斑”問題的技術(shù)手段。

WLD2.0-TEC技術(shù),采用6P激光光源方案,即兩波長紅光、三波長綠光、并適度拉寬藍光波長范圍的方式,在光源端克服純波長激光的干涉現(xiàn)象,實現(xiàn)對散斑問題的“源頭控制”。同時,該系統(tǒng)采用光源端混光技術(shù),在最初的光源部分將三原色激光混合成白色恒定亮度、色溫和平行的光源。這一過程中,通過有效設計混光器的微型光學結(jié)構(gòu),進一步消減散斑問題,并最終做到“告別專門散斑消除裝置”,讓“振幕”下崗的目的。

WLD2.0-TEC——半導體冷卻技術(shù),創(chuàng)造新應用

超高亮度投影產(chǎn)品的應用瓶頸,一半是由產(chǎn)品成本造成的,另一半則屬于“冷卻”問題。因為極高的亮度,無論采用何種光源技術(shù),都意味巨大的發(fā)熱量。這些熱量對于系統(tǒng)的光源、電子電路、光閥等部件都是巨大的威脅。

因此,高亮度投影機大量采用水冷系統(tǒng)進行散熱。甚至還要獨立配置空調(diào)房。水冷系統(tǒng)涉及到壓縮機工作、冷卻液密封等復雜過程,必然增加系統(tǒng)成本和維護工作量。而WLD2.0-TEC創(chuàng)造性的采用半導體TEC冷卻技術(shù)。激光光源與半導體TEC冷卻機構(gòu)一體化密封設計,做到最大的可靠性保障。

半導體TEC冷卻技術(shù)的原理是“珀耳帖效應,又稱熱-電效應”。即半導體P-N結(jié)兩端在直流電流下呈現(xiàn)出很高的“溫差”效應。利用這個可以通過低溫端實現(xiàn)為設備散熱。半導體制冷器產(chǎn)品,因為沒有機器運動部件,也沒有“散熱鱗片和冷卻液的熱量傳導”過程,所以具有無噪聲、無振動、不需要擔心冷卻劑消耗或者泄露,以及體積小,重量輕等特點,是一種工作高度可靠,操作維護及其簡便,溫度傳感控制高度敏感的高端散熱方案。

WLD2.0-TEC光源體系通過采用半導體散熱技術(shù),顯著縮小了光源模組的體積,提供了更高的作業(yè)環(huán)境容忍性,對于提升純激光光源產(chǎn)品的應用普及度有巨大幫助。且這是一種完整的光源半導體方案,既有技術(shù)集成上的高度緊湊,散熱結(jié)構(gòu)全固體化與發(fā)熱部件大范圍緊密接觸,同時也有系統(tǒng)內(nèi)部件可靠性曲線高度一致的特點,可以降低最終產(chǎn)品的維護成本。

再次亮相上海電影節(jié),WLD2.0渴望走向?qū)嵱没?/STRONG>

目前,WLD2.0-TEC系統(tǒng)已經(jīng)獲得一定范圍內(nèi)的試用。比如,2018年青海茶卡湖畔奇幻大片《阿修羅》的首映儀式,就采用了鐳創(chuàng)高科WLD2.0白光激光放映系統(tǒng)。今年6月份上海電影節(jié),科視CP2308與Barco-6E機型再次與WLD2.0合作,展示了白色激光光源系統(tǒng)的特殊魅力。

據(jù)數(shù)據(jù)顯示,WLD2.0產(chǎn)品較第一代有顯著改進。比如,電光效率從第一代的8流明每瓦提升到11流明每瓦;光源部分從4P激光升級為6P激光,進一步抑制散斑,散斑對比度<4%;同時,散熱系統(tǒng)由傳統(tǒng)水冷產(chǎn)品升級到半導體冷卻技術(shù),熱控精度為±0.1℃,性能更穩(wěn)定;采用非集束光線光源耦合系統(tǒng),避免了光纖燒毀的危險等等。

恰是這些嶄新的進步,讓WLD激光從概念時代,逐漸步入實用時代。行業(yè)專家表示,目前11流明每瓦的效率已經(jīng)達到市場主流激光光源的能效水平,可以為行業(yè)在激光顯示光源產(chǎn)品上提供一個差異化的選擇。尤其是對于高亮度投影產(chǎn)品而言,這是一個非常好的消息。2019年渴望在市場上看到更多的采用WLD2.0方案的激光投影和放映機產(chǎn)品的應用案例。

技術(shù)創(chuàng)新不斷,WLD3.0已經(jīng)在路上

“1.0解決技術(shù)可行性問題,2.0解決可用性問題,3.0就要讓WLD真正變成頂級體驗的技術(shù)!毙袠I(yè)觀察人士指出,隨著2018年初推出的WLD2.0方案進入實用階段,嶄新的WLD3.0方案也已經(jīng)呼之欲出。

和2.0比較,3.0方案會在繼承2.0技術(shù)框架的基礎上,進一步改良激光光源的選擇和白光耦合技術(shù)。在散斑抑制和色域指標上有嶄新的突破。據(jù)消息稱,WLD3.0的散斑抑制渴望接近媲美傳統(tǒng)汞燈光源的水平。而在色域指標上,更為寬廣的紅色、綠色,乃至于黃色表現(xiàn),將讓頂級投影機和電影放映效果更上一層樓。

北京鐳創(chuàng)高科光電科技有限公司是一家2016年成立的公司,致力于高品質(zhì)白色激光光源系統(tǒng)的設計和開發(fā)。短短三年時間就為行業(yè)推出了成熟可用的白色激光投影顯示光源,極大的豐富了本土激光顯示產(chǎn)業(yè)的路徑選擇,對于國內(nèi)激光顯示產(chǎn)業(yè)繼續(xù)領(lǐng)導全球行業(yè)科技創(chuàng)新具有重大意義。上海電影節(jié)中WLD2.0產(chǎn)品與全球放映機巨頭科視和巴可產(chǎn)品的聯(lián)合試用,等到了行業(yè)人士的良好認可。

相信隨著未來WLD光源技術(shù)的進一步發(fā)展,激光顯示產(chǎn)業(yè)必然迎來嶄新的發(fā)展機遇。其包括散斑控制、白光混光、半導體散熱等技術(shù)的創(chuàng)新,也將為行業(yè)其它類型產(chǎn)品的發(fā)展提供參考和經(jīng)驗。例如,半導體散熱技術(shù)可以很好解決家用LED和激光投影產(chǎn)品的噪音問題。其一體化的高度集成設計和結(jié)構(gòu)框架也有利于LED光源發(fā)展嶄新的高亮度解決方案?傊,WLD的意義不僅是一個很好的產(chǎn)品,更是一個投影光源產(chǎn)業(yè)全行業(yè)可以吸取的成功經(jīng)驗,其代表的創(chuàng)新精神,更是民族投影產(chǎn)業(yè)不斷崛起和壯大的精髓。

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