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激光投影顯示技術(激光投影電視)即激光無拼接大屏幕顯示技術,它充分地利用了激光本身的優(yōu)點,是新的激光圖像再現技術。在光的傳播方式上,激光光源與傳統(tǒng)的白熾燈、鹵化物燈有著本質上的不同。普通白熾燈、鹵化物燈的光線向所有方向發(fā)射,而激光器將所有的光線都聚集在一個平行的光束中。它比傳統(tǒng)投影電視能夠表達更大的顏色范圍,提供更加清晰的圖像。
激光投影電視放映系統(tǒng)的不同之處在于,無論激光以垂直或水平角度照射銀幕,效果都是一樣的,即沒有失真。即使怪異的投影幾何結構,比如一個拱形銀幕,甚至一個圓形屏幕,激光投影在任何地方都不會產生模糊不清的現象。激光投影電視的這種特性為環(huán)形放映開創(chuàng)了一個美好的前景。
與傳統(tǒng)投影電視中的鹵化物燈相比,激光是一種非常高效的光源。在傳統(tǒng)投影電視中,鹵化物燈只將光線能量的一小部分(2%~3%)進行轉化,其余的都變成熱量浪費了。而且鹵化物燈價格昂貴,易損耗,亮度衰減迅速,對震動非常敏感。而激光投影電視系統(tǒng)的機械部件很少,激光束可以通過鏡面進行偏轉,系統(tǒng)穩(wěn)定性好。
當前,投影式激光顯示即微顯示投影機,由于采用激光光源,因而激光顯示具有色域寬、色純度高、亮度高、節(jié)約資源、節(jié)省能源、優(yōu)化環(huán)境、顯示畫面尺寸靈活可變、無有害電磁射線輻射、能夠實現不用眼鏡的真三維顯示等優(yōu)點。激光顯示技術是新型顯示技術,是一種具有前瞻性的顯示技術,所以國家將激光顯示列入“十二五”規(guī)劃,特別是國家“十二五”科學技術規(guī)劃,在新一代信息技術中將激光顯示列為新型顯示首位加以發(fā)展,是非常必要而具有戰(zhàn)略意義的。
一、激光顯示系統(tǒng)工作原理激光顯示系統(tǒng)工作原理如圖1所示。
圖1激光顯示系統(tǒng)工作原理
由圖1可知,它主要由三基色激光光源、光學引擎和屏幕三部分組成。其中,光學引擎則主要由紅綠藍三色光閥、合束X棱鏡、投影鏡頭和驅動光閥組成。紅、綠、藍三色激光分別經過擴束、勻場、消相干后入射到相對應的光閥上,光閥上加有圖像調制信號,經調制后的三色激光由X棱鏡合色后入射到投影物鏡,最后經投影物鏡投射到屏幕,就可得到激光全色顯示圖像。
由于激光顯示技術是以高飽和度的紅、綠、藍(RGB)三基色激光為光源的顯示技術,它充分利用激光波長可選擇性和高光譜亮度的特點,使顯示圖像具有更大的色域表現空間,色域覆蓋率可達90%(人眼所能看到的色域中,液晶只能再現27%,等離子為32%,而激光的理論值超過90%),可實現2倍于傳統(tǒng)光源的色彩再現能力,色彩飽和度為傳統(tǒng)顯示的100倍以上。因此,它最大程度地能展現人眼可以識別的色彩,真實地再現客觀世界豐富、艷麗的色彩,提供更具震撼的表現力。同時,它完全繼承數字時代的高分辨率、數字信號等特征,實現人類有史以來最完美的色彩還原。所以,激光顯示將成為下一代顯示即大色域全色顯示時代的主流技術。
在應用層面,激光顯示技術將成為未來高端顯示的主流,在公共信息大屏幕、激光電視、數碼影院、手機投影顯示、便攜式投影顯示、大屏幕指揮及個性化頭盔顯示系統(tǒng)等領域具有很大的發(fā)展空間和廣闊的市場應用前景。可在超大屏幕展現更逼真、更絢麗的動態(tài)圖像,實現其他顯示技術所不能達到的視覺震撼效果。
二、激光顯示技術的特點由于激光顯示技術利用半導體泵浦固態(tài)激光工作物質,產生紅、綠、藍三種波長的連續(xù)激光作為彩色激光顯示的光源,通過控制三基色激光光源在DMD芯片上反射成像。因而激光光源顯示技術與傳統(tǒng)光源顯示技術相比,具有如下優(yōu)勢與特點。
(1)激光顯示技術節(jié)能減排綠色環(huán)保。今天,顯示技術正進行著一場新的革命,環(huán)保節(jié)能已經成為了全球各國政府共同的使命,同時環(huán)保節(jié)能理念日益成為國家與國家、企業(yè)與企業(yè)生產制造能力競爭的重要手段之一。激光顯示作為新一代的節(jié)能顯示技術具有卓越的低能耗特點。以1000萬臺LED電視每天工作4小時計算,年耗電共計29億度,如果這些家庭采用更節(jié)能的激光電視每年將節(jié)電20億度,約為幾個大型火力發(fā)電廠年發(fā)電量的總和,相當于每年減少173萬噸二氧化碳的排放。同時,激光顯示無有害電磁射線輻射,其核心部件在生產過程中不使用任何重金屬,沒有廢水、廢氣、廢物排放,是名副其實的環(huán)境友好型綠色環(huán)保光源。激光顯示技術能節(jié)約資源、節(jié)省能源、優(yōu)化環(huán)境,非常具有發(fā)展前景,是投影顯示技術的發(fā)展方向。