一些激光投影仪采用三色激光作为光源，相对于其他光源的投影仪，提供了多项优势。这些激光提供了更高的纯度和准确性，能产生更广的色域、更高的亮度、更长的使用寿命和极高的电光效率。因此，与其他光源机器相比，激光投影仪的修护成本更低。可惜的是，这里我们提醒一下用户激光并非完美的光源。因为它存在一种与激光显示相关的有害效应，被称为“散斑”。

何谓激光散斑？

散斑这个术语指的是一种随机的颗粒状图案，可以在高度相干的光束（例如来自激光的光束）在经过具有复杂（粗糙）结构的表面时观察到，如纸张、白色涂料、显示屏或金属表面。这种现象是由于入射光束许多存在不同的反射部分，它们彼此有随机相对光学相位干涉而导致这个问题。即使是条件的轻微变化，如照射点或入射激光束的方向的改变，都可以改变散斑图案的具体形状。

为什么三色激光会产生散斑？

三色激光的散斑原因与其工作原理有关。三色激光的原理并不复杂，它只是将红、绿和蓝激光分别照射到DMD芯片上，并通过DMD投出所需的图像。由于激光光源的相干性，激光束中的光波在传播时会以完全同步的波峰和波谷振荡，当两个激光束重叠时，每个光束的波峰和波谷就会相互增强，从而产生干涉图案。

激光的三个鲜明特征

激光目前是人类能够产生的最强大的人造光源。激光具有三个鲜明特征：单色性、相干性和定向性。与传统的白炽灯泡、氙气灯和其他光源相比，激光提供更高的亮度、更高的能源效率、出色的色彩单色性、紧凑的体积和更长的寿命。因此，由于这些优势，激光引起了制造商的极大关注，并有望成为照明显示的首选。

· 单色性

单色光是指包含单一颜色或波长的光。普通光源发出的光具有不同的能量、频率、波长或颜色。但激光光只有单一波长或颜色。

· 相干性

相干性指的是两个不同的光源能够相互干涉的现象。为了使光波的稳定干涉发生，必须存在相干光。根据现代物理光学原理，只有拥有相同频率和恒定相位差的相干光源，同时保持一致的振动方向，才能产生干涉图案。由于激光是在具有相同特性（频率和相位）的相干辐射场的影响下产生的受激发射光，它们在其物理本质内表现出出色的相干性特性。

· 定向性

普通光源发出的光线在各个方向传播，但激光光线只在一个方向传播。这被称为激光光源的定向性。激光束的宽度非常窄。因此，激光束可以在不扩散的情况下传播到较远的距离。

相干性：提高显示效果但引入散斑

在显示领域，相干性使激光在传输过程中具有高稳定性，从而导致更高的亮度、更广的色域和整体效率。然而，它也引入了散斑的问题。

要产生散斑，必须满足两个条件：首先，使用相干光，例如稳定干涉能力的光源，如激光；其次，存在高度与波长量级的光学粗糙表面。日常能见到的一些表面如墙壁、纸张和电影屏幕都属于光学粗糙表面的范畴。正如我们可以从下图的比较中观察到的那样，散斑极大影响显示质量（a代表散斑图像，b代表低散斑图像）。

激光散斑对人眼有害吗？

答案是肯定的，长时间观看具有散斑的图像会导致眼睛疲劳和对眼睛的重大伤害。这对于儿童的视力健康特别有害，可能会导致不可逆转的损害。

根据人眼的结构和光线的折射路径原理，人眼的折射系统对可见光和近红外激光具有强烈的聚焦效应。与角膜上的激光照射相比，视网膜上的激光辐射功率密度增加了超过105倍。换句话说，视网膜接收到的散斑亮度比其他地方（如角膜或皮肤表面）的平均亮度高出105倍。当散斑强度超过一定阈值时，可能会对视网膜组织造成潜在伤害，引发视觉疲劳、眼干、眼睛肿胀，甚至引发头晕等身体不适。

如何减少激光散斑？

通常有三种方法可以减少激光散斑。以下是具体的方法：

振动屏技术

振动屏技术是当前在电影院中消除激光显示散斑的常见解决方案，也是一种古老的解决方案。该方法的原理很简单：投影屏幕以垂直于投影光方向的不规则、高频（远远超出人眼时间分辨率的时间分辨率）微弱振动。这种振动是通过特殊的振动生成装置实现的，振动以振动波的形式传播到屏幕上。振动屏系统的本质是改变反射给人眼的光在时间轴上的“相位一致性”。然而，这种变化的频率非常高，速度极快，远远超出了人眼的分辨能力；人眼会自动将其合成成一幅图像，然后允许不同形式的散斑不规则叠加成几乎均匀的无散斑图像。同时，振动屏系统的振幅改变了激光的反射相位，其振动偏移与可见光的波长相比相当小，完全不会影响投影镜头的焦点定义（振动屏对“焦距”的影响通常小于镜头光学误差，也明显小于人眼的空间分辨率的限制。振动屏系统的主要问题包括多个振动源的协调调试、噪音问题、振动源寿命和稳定性问题等，特别是在大尺寸电影屏幕上，难度明显增加）。

投影屏

解决这个问题的另一种方法是选择合适的投影屏幕。在激光投影仪上，平滑的坚固表面上的散斑更加明显，而在粗糙表面上的散斑则不太明显。测试还表明，在菲涅尓屏上投射的散斑最不明显，而在白色塑料或光滑墙壁上投射的散斑则更明显。

IDDW（积分动态扩散器轮）散斑减少技术

此外，IDDW散斑减少技术（也是市面上一些激光电视使用的解决方案）为这个问题提供了更有效的解决方案。基于多波长综合光源解决方案与区域涂覆，这种创新方法利用了更广谱的光谱，显著降低了激光波长的相干性。其结果是显著减少了激光干涉现象，有望消除高达95%的散斑，为显示技术提供了重大进展。

总结

根据当前的三色激光技术现状，可以明显看出在三色激光投影中的散斑问题尚未完全解决。因此，这项技术需要进一步改进和完善。为了减轻散斑问题，建议搭配获取与适当屏幕兼容的三色激光投影仪。

总之，无论选择什么种类的光源或投影仪，肯定都有自身的优缺点，选择哪一个就看个人如何选择了。