科技客·課 | 熒光激光天生無(wú)散斑,何必那么麻煩

　　從2014年到現在，電影放映界掀起了一股激光放映的熱潮，激光放映因解決了氙燈放映3D亮度不足等痛點(diǎn)，給觀(guān)眾帶來(lái)了更好的視覺(jué)體驗。與此同時(shí)，激光的高亮度帶來(lái)的散斑問(wèn)題也影響著(zhù)畫(huà)面的質(zhì)量。本文將針對散斑這一點(diǎn)，為大家介紹目前市場(chǎng)上RGB激光和熒光激光兩大激光放映技術(shù)在消除散斑方面的思路和原理的對比，希望為大家提供一些參考。

　　散斑產(chǎn)生的原理及其影響

　　當一束相干激光入射到粗糙銀幕表面，銀幕表面反射的光線(xiàn)具有固定的相位差，通過(guò)成像系統(人眼)在像平面(視網(wǎng)膜上)形成干涉圖樣，這樣的干涉圖樣即是散斑。由于干涉圖像是明暗相間的條紋，所以最終無(wú)窮個(gè)干涉圖像在人眼視網(wǎng)膜上疊加形成的圖像相當于是在清晰圖像前加了一個(gè)霧化的透明玻璃而生成的圖像，散斑讓圖像模糊，極大影響畫(huà)質(zhì)和觀(guān)影體驗。消除散斑則一直是激光應用到顯示領(lǐng)域的最大難題，也是激光顯示界在數百年來(lái)持續研究的重要課題。

　　消除散斑的思路

　　消除散斑一般有兩種思路，一種是從產(chǎn)生散斑的根源——相干光入手，減弱光源的相干性;另一種是將不相關(guān)的多個(gè)散斑在空間或時(shí)間域里疊加，從而降低對比度。

　　RGB消除散斑的方案

　　RGB三色激光放映解決方案因無(wú)法從源頭上改變激光的相干性，只能選擇在光路上施加措施，讓不同散斑在空間、時(shí)間域疊加以減弱散斑。RGB激光放映解決方案消除散斑可以采用低增益銀幕、多波長(cháng)、振動(dòng)擴散片、振動(dòng)銀幕以及采用商用消散斑器件等方法。因每一種方案都難以呈現非常好的效果，RGB廠(chǎng)家不得不采用多種復合方法來(lái)達到一定的消散斑效果。但結果也始終只能在一定程度上起到抑制作用，而無(wú)法從根本上消除散斑。其中一些國外廠(chǎng)商的RGB產(chǎn)品采用非振動(dòng)銀幕的方式取得了比較好的效果，而其他RGB廠(chǎng)家消散斑主要靠的是振動(dòng)銀幕，但因振動(dòng)銀幕的馬達系統和次低音系統可靠性低，造成系統維護成本非常高。所以說(shuō)，RGB采用的多種消散斑的復合方式有一定的效果，但也降低了系統光效率和系統可靠性，同時(shí)也帶來(lái)系統成本的提升。

　　熒光激光消除散斑的方案

　　基于散斑形成的原理，散斑形成的本質(zhì)原因是由于激光的相干性，而熒光激光方案的原理(下圖)是由激光激發(fā)熒光材料，發(fā)射大量非相干熒光同時(shí)混合極少部分激光，來(lái)形成無(wú)散斑白光，所以熒光激光方案天生無(wú)散斑，可以從源頭上消除激光的相干性，不需要任何的附加措施，對系統無(wú)任何負面影響，而且兼容性好，成本低，可靠性高，是一個(gè)商用推廣的最優(yōu)方案。所以，相比較RGB采用復合方式通過(guò)非相干疊加散斑的有限效果和巨大代價(jià)，熒光激光放映解決方案是可以從根本上解決激光的基因病——散斑問(wèn)題，能夠給觀(guān)眾一個(gè)完全清晰的畫(huà)質(zhì)。