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那福忠,知名電子出版專家、網路作家。
   
  雷射作為彩色顯示光源
  那福忠 December 24, 2006
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   雷射 Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) 作為印刷製版的光源,已經行之有年,小從雷射列印機、大到 CTP 電腦直接燒版,都用各式各樣的雷射作為光源,但是現在大小電子裝備的顯示器,卻未見有用雷射做光源的。雷射不同於一般電燈的照明,電燈泡發出來的是白光,也就是多色光的混合光,發出來的光也是四面分散的,雷射發出來的是同一波長、朝同一方向的狹窄光束。因為這一特性,所以能作多方面的應用,

   雷射現在又增加了一個新用途,作為顯示影像的光源,如果放在手機裡,只要一按鈕,手機裡的照片、資料、影視,就能清晰亮麗的投影在幾尺以外的牆上,當作投影機用,讓大家一起觀看(如照片、點選放大),這是美國 Microvision 公司開發的顯示技術,手機業者、手持電器業者、甚至家電業者,對這項技術都有極大興趣。

   這種能裝在口袋裡的投影機,有兩個關鍵部分,一是一組發出紅、綠、藍光的雷射,一是一面活動的小反射鏡,雷射把光束打到僅有一豪米大的反射鏡上,反射鏡藉前後左右的擺動,把影像反射到牆上、或別的平面上。紅綠藍三色光全亮,就成為白色,紅綠藍三色全暗,就成黑色,其餘依紅綠藍三色光不同亮度的組合,產生不同的顏色。雷射以每秒三千萬次閃光,每次顯示一個像素,藉這面小反射鏡依序排列成畫面照到牆上到,每次顯示停留兩億分之一秒,因為閃動顯示的很快,眼睛的視覺暫留效應,仍看成是一個整體的連續影像。

   小、夠亮、能製造紅綠藍的雷射,是近年才發展出來的,主要的技術是用半導體如銦砷化鎵(分子式 GaInAs)做材料介質,產生看不見的紅外光,再用鋰鈮酸鹽(分子式 LiNbO3)控制減短波長,轉換成可見的紅綠藍光線,然後再把光線放大。加州的 Novalux 公司就做這類技術的研發,最大優勢在色彩的準確,因為用雷射可以製造出光譜的波長,前後誤差僅一個奈米,其餘顯示技術所製造的彩色,波長上下有幾十個奈米的誤差,色彩的不穩定肉眼可以分辨。

   穩定的雷射彩色,除了想用在手機投影,最先認真考量的則是做為電視的顯示光源,Novalux 已經與幾家電視製造業者合作,製作 50 吋以上「雷射電視」,與現有的大尺寸電漿與投影兩類技術競爭。投影電視,用的是德州儀器公司發展出來的數位光線處理技術 DLP (Digital Light Processing),一個強大的白色光源,透過一個旋轉的紅綠藍濾色輪,把製造出來彩色的光線打到超小的鏡片上,再反射到顯示屏幕,鏡片共有兩百萬個,每一個代表一個顯示像素,以極快的動作閃動。除了大尺寸電視,這項技術還用到投影機、與現在流行的電影院數位放映機。

   彩色雷射光其實是與投影電視合作,用雷射發光,替代白色光源與濾色輪,直接打到超小鏡片,鏡片閃動投影的裝置依舊可用。用彩色雷射作為光源的電視,與採用投影或電漿技術最大的區別,專家們說絕對是亮麗的彩色,因為雷射光的波長穩定,投影技術用的色輪,電漿用的帶電氣體撞擊塗料發光,穩定的程度遠非雷射能比。(註:可見光的波長約在 380 - 740 奈米之間,紅色 625 - 740、綠色 500 - 565、藍色 440 - 485,1000 奈米以上為紅外光)

   到底要用多少雷射夠用,初估手機投影上用三個(紅綠藍各一)就夠了,家庭用的電視、投影機,要用到 72 個,電影院的數位放映機就要用幾百個了。用雷射彩色顯示的電器什麼時候可以上市,電視約在一年以後可以買到,手機投影有耗電太多的顧慮,手拿的小型投影機可能比投影手機先上市,時間是 2008 年。現在的技術進展太快,預估的日期多說不準。

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