【关键词】机载同步；激光测距机；可靠性设计；分析和探究
1引言
新形势下，随着科学技术的蓬勃发展，机载同步激光测距机的开发和应用也日益受到人们的广泛关注和重视。机载同步激光测距机，主要通过发送和接收激光回波信号来判断被测目标的具置距离，被广泛应用于高压电网架设、石油开采、道路建设及军事部门等多个领域。通过对机载同步激光测距机可靠性设计的分析和探讨，解决机载同步激光测距机关键技术中存在的问题，能够进一步推动机载同步激光测距机的普及应用，并发挥出更为重要的作用。
2机载同步激光测距机的可靠性设计
2.1机载同步激光测距机的设计要求
根据火控总体的主要技术指标规定，机载同步激光测距机的工作波长应该保持在1.06um，测程在200m～10km，并在最大测程时，能见度必须达到15km，测距精度为±10m，重复的频率最好设定在1Hz左右。机载同步激光测距机的连续工作时间，要求每工作10s，间隔30s，总共循环5次。在通讯方式上，可以选用RS422，工作温度稳定在-30℃～﹢55℃之间，并保证重量在2.5kg左右，MTBF达500h。
2.2机载同步激光测距机的组成、功能及设计特点
机载同步激光测距机的功能组成，主要有激光器件、激光发射电源、激光接收放大器、距离信息处理器和光学系统，以及低压电源等几个部分。且在系统结构上，具有结构一体化、分舱隔离的设计特点，在系统电路上，具有高低压、强弱信号和信号与电源彼此之间相互隔离的设计特点。
（1）激光器件
激光器件是产生1.06um激光辐射的核心器件，通过在性能指标、刚性和绝缘性，以及体积、重量上，对激光器件实行优化设计，要求激光器件通过自然冷却的方式，选择非金属材料作为聚光腔的设计材料，选择染料片作为调Q元件，避免调Q软件的干扰。
（2）激光发射电源
包括工作时序控制电路、主高压形成电路和氙灯触发电路，以及放电电路等在电路内的激光发射电源的主要功能，是为激光器件提供电源，保证激光器件正常工作，除此之外，激光发射电源还能够提供复位信号给信息处理器。
（3）激光接收放大器
在探测到激光回波信号时，激光接收放大器还能够将其进行放大和处理，从而发出关门信号，在距离信息处理器接收后，按要求完成操作。激光接收放大器在集成对数放大器技术的应用基础上，不但促使其体积仅为常用电路1/4，同时也促使激光接收放大器的可靠性和抗干扰能力得到有效提高。
（4）距离信息处理器
距离信息处理器包括光取样电路、门控电路、计数电路和晶振电路等电路在内，主要用于处理和发送距离信息。在AMD可编程逻辑技术的基础上，距离信息处理器的高集成性、抗干扰性有了进一步提高，而且在功耗方面，也有所降低。
（5）光学系统
光学系统，包括发射和接收光学系统两个部分。发射光学系统主要用于压窄激光器件发射激光脉冲的发散角，促使机载同步测距机的能量密度得到提高，而接收光学系统，则能够通过会聚的形式，将反射回来的光束聚集在雪崩光电探测器的光敏面上。
（6）低压电源
低压电源主要由两个部分组成，即变压器和±12V直流电压与±5V直流电压形成的电路共同组成。通过低压电源，能够将单相电源、交流115V电源转换为机载同步激光测距机所需要的电源，维持激光测距机正常工作。
2.3机载同步激光测距机的工作原理
机载同步激光测距机的工作原理，主要包括发射光束、接收并转换光束、关门信号和开门信号等几个步骤，大概分析如下。
（1）发射光束
在激光发射电源的基础上，Nd：YAG固体激光器能够产生工作波长为1.06um单脉冲激光束，并接受发射光学系统对发散角进行压窄和扩展，由导向光学系统发射给目标。
（2）接收并转换光束
由接收光学系统接收反射回来的单脉冲激光束，并在通过滤波后，再将单脉冲激光束会聚到雪崩光电探测器上实现光回波脉冲向电脉冲的转换。
（3）关门信号
经由激光接收放大器放大、处理，将回波关门信号发送给距离信息处理器。
（4）开门信号
在距离信息处理器发射激光脉冲的同时，距离信息处理器会从光取样电路上接收到到开门信号，并通过激光发射电源获取同步复位信号，让数字电路处于等待执行状态。当开门信号被执行，电子门打开，计时器开始测量间隔脉冲，直到回波关门脉冲返回，电子门关闭，计时器同时停止工作。
2.4机载同步激光测距机的设计及关键技术
（1）电磁兼容性
电磁兼容性，是机载同步激光测距机可靠性设计中的关键技术之一。在1Hz激光测距机中，触发干扰经常出现，给整机其他电子线路造成了很大的电磁干扰。通过采取屏蔽触发变压器，控制辐射干扰范围，或是采取触发回路与其他电路电隔离，预防传导干扰，或是在布局上进行分区隔离、在易受干扰的元件上加设滤波等几种方式，能够有效降低触发干扰的发生。
（2）热设计
机载同步激光测距机是通过自然冷却的形式散发元件工作时产生的热量的，为了保证机载同步激光测距机能够长时间工作，防止温度过高损坏元件，在激光器件的通道设计上，需要注重其传导散热的良好性能。
（3）降额设计
在脉冲激光测距机的日常工作中，很多元件往往需要在超负荷的状态下工作，长此以往，很容易降低元件使用寿命，对元件造成损坏。为此，在进行可靠性设计时，应该注重元件的耐压、功耗及变化率等方面的设计。
（4）可靠性设计
根据《航空机载设备可靠性维修性工程应用手册》来看，有源器件与平均故障间隔时间主要呈曲线关系变化，激光测距机的平均无故障时间MTBF大概在900h，在手册的可靠性等级之中。
（5）连续无故障时间（MTBF）
机载同步激光测距机的可靠性设计，要求MTBF值达到500h。根据不同的情况，需要考虑分析的差异也不同。
例如：某激光测距机主要由A、B、C、D四个构件构成，连续无故障时间T=480h如下所示，现为提高该激光测距机的可靠性，要求将X材料换掉，由Y材料代替，预计改进后的连续无故障时间能否达到可靠性要求？
A.1100hB.2000hC.2050hD.6000h
根据分析，激光测距机主要是材料发生变化，对于只需对X、Y材料做抗拉试验、弹性模量、系统刚度、强度和热膨胀系数、导热系数，以及材料密度、伸长率等进行分析，得出Y材料可使D的T提高20%。因此，
新T（D）=6000×（1+20%）=7200h
改进后的整体产品T=1/（1/1000+1/2000+1/2050+1/6000）=504h
3结束语
通过对机载同步激光测距机的可靠性设计的研究，能够在加深人们对机载同步激光测距机的认识和了解的同时，帮助提高机载同步激光测距机的抗干扰能力，降低能耗，延长其使用寿命，从而进一步推动机载同步激光测距机的普及应用。
参考文献：
[1]魏炳鑫.机载激光测距机光学系统设计中的几个问题[J].机载火控，2004（01）.
价格尘埃落定――9999元，一如此前猜测的价格不过万。相较于市面上其他品牌激光电视价格动辄数万元甚至十数万元来说，这一定价无负小米之“盛名”，算得上是先声夺人，先下一城。
性能方面乏善可陈，无非就是诸如光源技术、关键元器件使用寿命、超短焦投射比、分辨率、色域、对比度之类。对于行业内人士来说，实不至于惊艳眼球，我们在此也不赘述。
但是，小米对于该款激光电视产品亮度的描述却颇为耐人寻味：5，000流明光源亮度。以至于大家对此展开了热烈的讨论和吐槽。
吐槽
这款激光电视史上最便宜的电视产品，也是小米迄今推出最贵的电视。据会资料显示，该款激光电视光源亮度达到5，000流明，采用超短焦的凹面反射镜镜头，产品紧贴墙面使用时，可投射出50英寸左右的画面；而如果将主机（超短焦激光投影机）与墙面拉开50cm的距离，便可得到150英寸大画面。
吐槽首当其中的便是“5，000流明光源亮度”的说法。
不少的业内人士，包括专业媒体提出质疑：“光源亮度”的说法意指光源未经投射成像前的亮度，极少会在投影机成品的描述中出现，业内通用的亮度都是指经过色轮等一系列光学处理后的最终亮度。相比光源亮度来说，最K输出亮度往往不到其1/3。
玩弄文字游戏固然是小米一贯的手段，并且屡试不爽，但是在业内的火眼金睛面前就无所遁形了。某激光投影品牌老总在朋友圈指出：一直都没有听说过光源亮度这样的标准，为啥放着ISO标准和国家标准不用，发明“光源亮度”新标准？
实际上，对于定位于家庭影院市场的激光电视来说，5，000流明亮度可以说优于市面上大多数的激光电视品牌。但实际情况可能并非如此，如果按照会上显示的参数，0.47寸DMD芯片，可以说是一款专供给微投的芯片，主要特点就是物美价廉（但是在亮度和色彩要相比大尺寸FHD芯片要差一些），是很难实现5，000流明亮度的。
作为该款激光电视光源提供方，也是激光光源“老司机”的光峰，对于小米这样的描述是怎么想的，就不得而知了。
吐槽的另一方面自然就是价格了。配置上，小米不仅采用了不符“发烧”气质的DMD芯片，其他配置与目前已经上市的若干激光电视品牌产品相比，也没有明显的提升，且9，999元的售价中只包含了一台超短焦激光投影机，屏幕并没有作为标配选项，再次让人大跌眼镜。毕竟，目前市面上推出的激光电视品牌，屏幕作为重要的组成部件，可以和投影机相互配合，从而最大限度提升观看体验，往往都是作为标配出现而精心选择的。小米激光电视在价格上做到了“极致”，但实在是名不副实。可以预见，后续由于观影体验而导致的售后服务问题，不会把消费者逼疯，就会把小米自己逼疯。
会是契机吗？会有奇迹吗？
一个是消费类电子行业巨头和营销大师，一个是国内激光光源产业的佼佼者，小米和光峰的强强联手，本可以成就一段佳话，给人更多的期待――光峰的光源技术（包括研发生产能力）+小米在消费类市场的品牌号召力，光峰的硬件+小米的内容――很有可能打造成一款爆品。借着小米品牌的IP（流量），让尚处于前期市场教育阶段的激光电视大大火上一把。从寄予厚望的角度来说，小米激光电视的正式，甚至可以成为激光电视从概念，从炒作，从跟风从观望，到实际产品认知，到打开局面，到落地的真正的转折点和契机。
而从实际效果来看，至少没有给到业内人士这样的信号。有人担心消费者会对这一新兴品类信心大打折扣，导致市场受挫。有业内人士分析说：会不会给消费者带来一种假象，原来激光电视就这玩意儿？导致大家都做不好。VR就是一个例子，被“塞手机”的给搞烂了。也有人窃喜，小米这场也许并不算成功的会，大概不会对自有品牌激光电视产品造成威胁了。
大势大世
无论如何，尽管槽点不少，但是小米一只脚踏入激光投影行业，却已经是不争的事实。
由消费类转偏专业类，由科技产业进入视听行业，由品牌效应拉动专业市场，由外部进入内部，这作为技术和行业发展大势的一个缩影，几乎可以断定，激光显示的大世真正要到来了。
就近来看，6月26日，中航国画（上海）激光显示科技有限公司在上海举行了正式揭牌仪式。该公司由航空工业上海航空电器有限公司，联合航空工业集团航空电子系统有限责任公司、航空工业科工产业投资有限责任公司和上海激亮光电科技有限公司共同合资成立，这也宣告了一家兼具技术、市场和品牌的实力厂商加入到了激光显示的大军之列。
中航国画（上海）激光显示科技有限公司总经理钱仕良表示，“中航国画（上海）激光显示科技有限公司正式揭牌将成为一个全新的起点，宣告了航空工业上电在践行军民融合发展的国家战略与探索混合所有制改革上取得了阶段性的成果，也标志着中航国画在打造激光投影领域民族领军品牌的道路上迈出坚实一步。”
“雄关漫道真如铁，而今迈步从头越。”航空工业上电董事长、党委书记、中航国画董事长蒲毅强调：在“大众创新、万众创业”的热潮中，中航国画的成立是积极探索混合所有制改革的结果，它将以提供军工品质的高端激光投影设备来助力供给侧结构性改革，走出一条精心培育激光投影领域民族领军品牌的道路。中航国画改变投影行业市场格局、打造民族激光投影领军品牌的征程将扬帆起航。
和国画在激光投影发展如火如荼的当下切入市场一样，激光投影行业中，索尼、松下、巴可、科视、NEC、丽讯、爱普生、明基、中强光、奥图码、迪威等传统投影品牌大力投入激光产品线；鸿合、东方中原、安恒伟业、德浩等行业领域内这些非常有实力的渠道商纷纷推出自有品牌投影机，切入点无一不是激光光源；小米激光电视背后的人――光峰凭借ALPD激光荧光体显示技术“笑傲武林”，前投、背投、放映机、工程投影、超短焦教育机、微投、DLP、3LCD……因为掌握了光源的核心技术，退可居于幕后当关键元器件供货商闷声发大财，进可前端组装成品做厂商，游刃有余，这会又跟小米合作，算是光峰玩互联网，还是小米玩跨界呢？说激光电视，视美乐、艾洛维光电大力发展自不在话下，家电巨头海信、TCL、长虹也加入了战局……互联网公司，极米、坚果早已身在局中。现在，小米进来了，据说后面要进激光行业的互联网企业还有好几家。
深究原因，用已经用烂的说法就是：激光是风口。
首先是激光光源比传统光源投影机利润高。如果做传统光源投影机，商与专业投影机品牌生产商相比，缺乏积淀，成本控制不占优势，品牌也没有知名度，风险太大。而激光光源经过多年发展，近几年终于逐渐成熟起来，而客户也开始接受这一新技术，新技术总是伴随着较高的利润，因此，传统厂商不能忽视这块市场，商也乐于从此入手。
其次，国内多年布局激光终于有了回报，不仅具有激光光源核心技术，还申请了很多专利，且在多方面领先于国外，摆脱了以往受制于国外专利技术的限制，可以有效的控制成本；
再次，投影机的代工环境已经非常成熟，不必自建生产线，只要提出要求、做好设计就可以生产出满足需求的投影机。相信，这正是一些外来品牌最大的倚仗。
LED（红、绿、蓝或者白色）比传统的光源具有更多的优点，UHP（超高压汞灯泡）灯的寿命大概在4000小时（最好的可以达到1万小时），CCFL（冷阴极管）的寿命则长一些，可以达到3万~4万小时，WCG-CCFL（广色域－冷阴极管）可以达到6万小时，之后便需要更换。而LED的寿命则可以达到10万小时。此外，LED还具有可瞬间点亮达到最高亮度，不使用汞等优点。激光光源和有机EL光源虽然在色差和亮度方面有优势，但是其寿命目前还比LED短。
LED发光效率逐年提高
白色LED的发光效率逐年提高，而且量产效果使单价不断降低。目前高演色型LED也实现了100lm/W左右的发光效率，业界公认2015年前后将会达到150lm/W左右。LED液晶面板问世之初，采用的是RGB三色LED，曾以色彩表现范围NTSC比超过100％为卖点。但其功耗却高达两倍左右，价格也很高，只能在极少一部分高档机型上采用。如果使用白色LED，虽然色彩表现范围不会明显大于CCFL型，但在功耗和成本方面却十分有竞争力。
随着导光板技术的进步，照光方式无论是端面型还是直下型，利用LED薄型的特点，均可获得均匀的扩散光。这样，厚度比原来薄，全部亮灯时功耗与CCFL型等同或更低，成本基本相当的模块便得以实现。LED能够轻松调整显示时的亮度，所以还可采用便携终端广泛使用的动态对比度调整技术。因此，与全部亮灯时的功耗相比，LED可降低标准图像的功耗。也就是说，如果是平均图像，LED功耗完全能够低于CCFL型。如果采用局部调光（LocalDimming）技术，LED还有望进一步降低功耗并提高对比度。
大尺寸化的LED封装
不仅是背照灯光源的配置，白色LED的形状也出现了变化。韩国三星集团旗下LED厂商三星LED公司及LG集团旗下LED厂商LGInnotek公司在不断加大背照灯光源用白色LED的封装尺寸。以前以5630（5.6mm×3.0mm）产品为主流，而现在则开始采用6030（6.0mm×3.0mm）产品，并在研究在不远的将来采用7030（7.0mm×3.0mm）产品。其原因在于，加大封装尺寸不仅易于散热，而且在增加向封装输入的功率时还可获得更高的亮度。另外，随着封装尺寸加大，还可在封装内收放大尺寸的LED芯片。根据这些效果，便可考虑减少背照灯光源所需要的白色LED的个数。
而日系LED厂商并未效仿这种加大封装尺寸的做法，将尺寸控制在了3.0mm见方的单边3mm左右。原因是单边3mm左右的封装尺寸被公认为最能提高发光效率。DisplaySearch的宇野介绍，这一尺寸因发光效率高而能够降低耗电，但同时也存在散热面积小，使背照灯光源的散热设计难度加大的问题。
白色LED封装尺寸的不同还使收放于封装内的LED芯片的大小表现出差异。DisplaySearch研究总监KevinKwak表示，在输入功率为0.5W的白色LED所使用的LED芯片的面积方面，日亚化学工业为0.150mm2、丰田合成为0.210mm2，而三星LED为0.303mm2、LGInnotek为0.360mm2、韩国首尔半导体为0.360mm2。其中，韩国厂商的LED芯片收放在5630封装中，而如果封装尺寸变为6030芯片，则LED的尺寸会随之加大至原来的近两倍。
日系LED厂商能够使用小尺寸LED芯片就意味着其发光效率较高，因此不加大LED芯片尺寸也可获得高亮度。芯片价格虽说还要看晶圆的口径及成品率如何，但一般而言芯片尺寸越小，其单价就会越低。可以说，日系LED厂商采取的是从LED入手进行优化的路线，具体而言就是将发光效率提高至更高水平，由此来抑制热量的产生，达到只需较小芯片（封装）面积的目的。而韩系LED厂商采取的则是包括封装到背照灯的部分在内的优化路线，具体而言就是低发光效率通过加大芯片面积来弥补，并通过进一步加大芯片面积来获得更高亮度，减少作为背照灯光源进行封装的LED的个数。
局部调光成可能
在使液晶电视的功耗降至最低的情况下实现最大对比度的是二维局部调光技术。该技术是将屏幕分成数百区块，实时调整对应各区块的直下型LED单元的亮度，并修正信号，使各区块形成最佳对比度曲线的驱动方式。
这种技术因电路规模增大、电子部件数增加而没有成本优势。除此之外，该技术还存在一个致命问题：必须用绝对值补偿由低亮度到高亮度的所有LED单元的输出亮度。为解决这个问题，供货前的检查和调整需要花费大量时间，而且成本非常高。并且，每个LED单元都会产生不同程度的亮度劣化，还可能发生老化或亮度不均的问题。因此，普遍认为二维局部调光技术在液晶电视的大批量产品（VolumeZone）上普及的可能性很低。
如果不需要采用二维局部调光技术，则相对于直下型，端面照光型LED背照灯的采用更容易。从这种观点来看，三星声称的“全面采用端面照光型白色LED背照灯”的战略是非常明确的。
三星在韩国显示器展会上展出的电视用端面照光型白色LED背照灯液晶模块的功耗值为“32英寸Max55WTyp38W”和“40英寸Max76WTyp53W”。Typ（标准图像显示）时的功耗值之所以小于Max（全白显示），被认为是进行了可使背照灯亮度变化的动态对比度调整的结果。如果数字调谐器、图像处理电路及音响电路等的功耗为20W左右，那么显示标准图像时，32英寸电视的功耗便可降至60W以下，40英寸机型可降至75W以下。今后，白色LEDLCDTV可能会成为推进低功耗化战略的各厂商的旗舰机型。
寿命增至数倍
目前短焦投影机尚未有应用激光或LED光源的实例，但可以从台式机的实例推知其设置性提高的效果。上市了利用激光及LED的台式机型的卡西欧计算机营业本部战略统辖部游戏战略部PJ企划推进室室长山本喜之表示：“上市后，接到了一些设想以外用途的垂询。”例如，一家击球训练中心想在投球机器边难以维修之处安装一个投影机，以投射名棒球员的影像。与其类似的娱乐中心等设施也可应用。
使用激光或LED光源的台式投影机已纷纷上市。例如，卡西欧计算机结合使用了激光和LED，亮度实现了2500ANSI流明（以下简称为lm）的投影机已于2010年4月上市。韩国三星电子同年6月也上市了仅以LED光源就实现了1000lm亮度的投影机。冲破了激光或LED光源投影机一直以来难以跨越的1000lm的障碍。现有的数据投影机多具有1500lm至2500lm的亮度。而如果有1000lm以上的亮度，就可以在明亮的室内观看投影的影像。
着眼于剧场的大屏幕用投影机的高输出化取得了进展。例如，索尼公司开发了可输出三原色（红、绿和蓝，或RGB）的激光模块，并在2010年下半年通过其全资子公司索尼ManufacturingSystems开始样品出货。该激光模块的光输出可达RGB合计为相当于5000lm亮度的21W，尽管因投影机的构造等原因，其屏幕上的亮度约为1500lm左右。此外，日本Ushio公司的全资子公司美国UshioAmerica，也正在进行高输出投影机用高输出激光光源的开发。
白色LED发光效率还能进一步提高
白色LED在不久的将来到底会有多亮？美国科锐表示，在输入350mA电流时，白色LED的发光效率可达到160lm/W。美国科锐还表示，继160lm/W产品（研究开发阶段为161lm/W）之后，186lm/W级产品将于2012年~2013年面市，其后208lm/W级产品将于2013～2014年亮相。
日亚化学工业的白色LED的输入功率为0.1W~0.5W级产品的发光效率将由2010年下半年的122lm/W提高至2011年下半年的130lm/W。输入电流为350mA的产品中配备3个或6个LED芯片的多芯片型，其发光效率将由2010年下半年的115lm/W提高至2011年上半年的130lm/W，同年下半年达到150lm/W。同属350mA产品、配备1个大型LED芯片的型号，其发光效率将由2010年下半年的130lm/W提高至2011年的50lm/W。
虽然白色LED的发光效率将不断提高，但发光效率也存在物理极限。组合使用蓝色LED芯片和荧光体的白色LED，其物理极限大约为230lm/W。德国欧司朗光电半导体表示，在达到物理极限之前首先会面临成本极限。虽然今后白色LED的发光效率将持续提高，但为实现高发光效率，将会大幅增加生产成本，从而面临经济极限。德国欧司朗光电半导体认为，2022年发光效率的开发将达到经济极限。对于LED厂商来说，为降低单位亮度的单价，今后除发光效率的提高外，从LED芯片制造到封装的低成本化的重要性也将日趋提高。
白色有机EL潜力很大
白色LED是点光源，要想得到可用于照明的亮度，必须并列多个白色LED，使其形成一个面。而作为点光源来说，白色LED的亮度实际上还不如HID（高压气体放电）灯。而需要面光源和点光源的时候，白色LED之外其他光源的重要性就浮现出来。
与作为线光源的荧光管和点光源的白色LED一样，作为面光源，白色有机EL将成为照明领域中独具特色的中坚力量。松下电工计划于2011年开始白色有机EL面板的样品供货，最初将应用于特殊照明，接着将用于店铺照明，2014年以后预计将扩展到普通照明领域。
虽然与白色LED相比，现阶段白色有机EL的发光效率稍显逊色，但将来肯定会赶上白色LED。白色LED的发光效率可能基本上会稳定在200lm/W左右，而随着高效率磷光类有机EL材料开发的不断推进，白色有机EL与白色LED之间的差距将会迅速缩小。从松下电工的研究成果来看，2014年前后出现发光效率达130lm/W的产品将不是梦想。
松下电工的双层多单元构造有机EL元件是把红色、绿色磷光发光层和蓝色荧光发光层作纵向堆叠而成。RGB三种颜色通过纵向堆叠得以均匀混合，即使观看白色有机EL面板的角度有变，白光的色调也几乎不变。另外，之所以在蓝色有机EL层使用荧光发光材料，是因为现阶段还没有实用型蓝色磷光发光材料。
纯绿色激光光源已实现
住友电气工业已成功开发了纯绿色的半导体激光器（振荡波长531nm）。此为全球首款无需波长转换而直接振荡绿色的半导体激光器，是可用于激光电视及便携激光投影机等的光源。
激光显示器除高亮度及高精细之外，还具有小型、轻量及低功耗等特点。目前在光的三原色（红、绿、蓝）中，红色和蓝色的半导体激光器已经实现，但绿色则需利用特殊的光学结晶由红外激光的波长转换而成。原因是没有高效直接振荡绿色光的半导体激光器。绿色区域的材料目前有蓝色发光二极管使用的氮化镓（GaN）类半导体，但将波长从蓝色向绿色加长时，存在发光效率大幅下降的问题。该公司开发了克服效率下降问题的GaN结晶，并利用该结晶在纯绿色区域中全球首次实现了波长531nm的激光振荡（室温、脉冲）。该公司开发的绿色半导体激光，具有GaN结晶的品质高和在绿色区域中可任意选择波长的特点。
此前的结晶在波长从蓝色向绿色加长时，作为发光层的结晶会产生很大的内部电场，从而导致发光效率下降。因此，目前业界正在研究通过改变结晶面方位来减弱发光层内部电场影响的方法。为此，该公司开发了大幅提高发光层品质的技术，并应用到了绿色半导体激光器中。
另外，之所以可在绿色区域振荡任意波长，是因为开发出了通过抑制发光层而使振荡波长变化的技术。因基本覆盖了整个绿色波长区域，所以可选择最佳的波长。
采用半导体激光器元件的方式所面临的问题是画质和耗电量（电池寿命）。而对这两者起决定作用的是绿色半导体激光器元件。现在，绿色激光器还满足不了要求，这是因为绿色波长（532nm）的直接振荡元件达不到商用生产的水平。因此，产品和开发品中通常采用SHG元件将1064nm近红外光波长减半成532nm激光。
在这种用于1064nm振荡的激光器元件中，能够承受高速调制的成品元件有限。之所以需要调制，是因为超小型投影机一般将三原色激光打在一枚镜子上，使其反射光在屏幕上扫描以显示影像。要想实现高精细，就需要高速调制，而此前能满足高速调制的元件有限。
另外，使画质劣化的主要因素斑点噪声的抑制也取决于激光器元件的调制速度。斑点噪声是因照射光和反射光的干扰等而使用户感到晃眼的现象。抑制这种噪声的方法有对激光进行调制以减轻干扰。由于波长1064nm的元件大多不能获得足够的调制速度，因此只有绿色能够看到斑点噪声。蓝色和红色的激光器元件，能够获得足以显示高清晰视频和抑制斑点噪声的直接振荡型半导体激光器元件成品，因此不存在以上问题。
另外，直接振荡型绿色激光器元件的开发最近日益活跃。由于预计市场将比面向原来的加工用产业设备的产品大得多，半导体厂商等正在加快开发。数年前有很多人认为“还要等10年”，现在大家却都说“或许两年内实用化就有眉目了”。
激光光源试水成功
厂商使用激光光源收到了莫大的效果。例如，三菱电机的背投激光电视。三菱电机近日就宣布开发出了部分背照灯光源采用半导体激光器的液晶电视――“激光器背照灯液晶电视”，并公开了46英寸试制品。该产品采用由红色半导体激光器及蓝绿色LED两种光源构成背照灯。与背照灯光源采用白色LED的该公司现有液晶电视相比，色彩表现范围提高到了约1.3倍（按照NTSC规格比约为126％计算），特别是红色的鲜艳度得到了大幅提高。
三菱电机已投产采用RGB3色激光光源的背面投射型投影机。此次的液晶电视只采用红色激光光源是因为考虑到了实用化时的成本，而红色在使用激光光源时效果最好。另外，激光器由三菱电机制造，发光波长为638nm。
三菱电机采用红色作为激光光源，剩下的绿色及蓝色采用了二者的混合色――蓝绿色LED。三菱电机表示：“如果分别采用绿色LED和蓝色LED，容易出现颜色不均现象，所以才将它们集成到了一个芯片内。”
此次试制的46英寸液晶电视的背照灯采用端面照光型。三菱电机介绍，该背照灯配备了数十个红色激光器及数百个蓝绿色LED。因激光器和LED存在发散角不同的问题，该公司开发出了可使二者的光线均匀混合的光学系统。由此抑制了颜色不均等现象的发生。
此次试制的46英寸液晶电视的画面亮度、对比度及耗电量等性能参数与该公司原来配备白色LED背照灯的液晶电视基本相同。
白色激光光源亮度达到HID的2.5倍
日亚化学工业推出的白色激光光源的亮度为270cd/mm2，达到HID（高压气体放电）灯2.5倍。白色激光光源的亮度也比白色LED高出不少。白色激光光源使用了激光投影机蓝色光源所用蓝色半导体激光器和荧光体材料，以0.65mm直径获得了250lm的亮度（电流1.2A、电压4.6V时），设想将其应用于图像识别用聚光光源、医疗及产业用特殊光源等。白色激光光源还具有以简易镜头即可集聚光的特点。
此白色激光光源的构造是把镜头置于蓝色半导体激光器CAN封装的上部，并将其用其他CAN封装包覆起来。在外层CAN封装上面的中心位置开一个可射出光线的孔，将掺有荧光体的粘合剂嵌入其中，其孔径为0.65mm。蓝色激光由封装内的镜头聚光并照射到荧光体上，荧光体便可射出白色光。
说起激光光源，很多人都会认为其寿命比较短。此次开发的白色光源在外壳温度为25℃的条件下，亮度减半，寿命平均为2万小时。激光器的寿命是由封装内反射层的劣化及反射率的下降决定的。由于蓝色半导体激光器在外壳温度为50℃的条件下寿命一般为4万小时，如果改进反射层，预计能把亮度减半，寿命延长到3万小时以上。白色光源的封装及封装内的镜头和混合有荧光体材料的粘合剂均为无机材料。这是由于要使用强蓝色激光照射，如果采用树脂材料，则会很快劣化。另外，激光器光源虽给人比LED要贵的印象，但是由于其利用了投影机用激光器，而且还能利用蓝光录像机等所用蓝紫色半导体激光器元件的半导体量产技术制造，因此只要激光器元件开始量产，就会有降低价格的潜力。
这种光源虽然亮度极高，但发光效率还只有为45lm/W，与发光效率在100lm/W以上的白色LED相比要略逊一筹。业内人士表示，迄今为止是不惜牺牲效率来追求高亮度，真要想提高发光效率，还是有办法的。此次荧光体嵌入部分的直径为0.65mm，封装内部还有一些未射到外面的光。如果是亮度无需达到HID2.5倍的用途，则可以采取一些手段扩大荧光体嵌入部分的直径。这样浪费掉的光线就能够放射到封装外部，从而提高发光效率。