淺談:激光顯示技術(shù)
激光顯示技術(shù)工作原理
激光顯示系統主要由三基色激光光源、光學(xué)引擎和屏幕三部分組成。光學(xué)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(dòng)光閥組成,光閥驅動(dòng)使光閥上分別生成紅、綠、藍三色對應的小畫(huà)面,然后分別引入三色激光照明投影到屏幕上,即產(chǎn)生全色顯示圖像。充當光閥及驅動(dòng)源的可以是各種微型顯示系統、如LCD,LCOS,DMD,GLV等。
其工作原理如下圖所示:紅、綠、藍三色激光分別經(jīng)過(guò)擴束、勻場(chǎng)、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(jīng)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(jīng)投影物鏡投射到屏幕,得到激光顯示圖像。
激光顯示成像光路示意圖
激光顯示技術(shù)
激光顯示技術(shù)是繼黑白顯示、標準彩色顯示、數字顯示之后的下一代顯示技術(shù)。
顯示技術(shù)的四個(gè)時(shí)代
顯示技術(shù)歷經(jīng)黑白、標準彩色和數字顯示時(shí)代后,將迎來(lái)大色域全色顯示時(shí)代。標準彩色時(shí)代解決了黑白向彩色轉換問(wèn)題,數字時(shí)代把標準彩色時(shí)代的模擬信號轉變?yōu)閿底中盘?,從而解決了高分辨率畫(huà)面穩定傳輸問(wèn)題。在前三個(gè)顯示時(shí)代,由于傳統顯示終端僅能覆蓋人眼所能識別的色彩空間的30%,致使70%的色彩無(wú)法通過(guò)顯示讓人們來(lái)感知,顏色的真實(shí)再現是下一代顯示技術(shù)的關(guān)鍵。
激光顯示技術(shù)是以紅、綠、藍(RGB)三基色激光為光源的顯示技術(shù),可以真實(shí)再現客觀(guān)世界最豐富、艷麗的色彩,提供更具震撼的表現力。激光顯示色域覆蓋率可達90%,即NTSC標準的2倍以上,同時(shí)完全繼承數字時(shí)代的高分辨率、數字信號等特征,實(shí)現人類(lèi)有史以來(lái)最完美的色彩還原。因此,激光顯示將成為下一代顯示即大色域全色顯示時(shí)代的主流技術(shù)。
NTSC:部分錄像帶或視頻光盤(pán)播放器的視頻輸出格式。 有兩種NTSC (國家電視標準委員會(huì ))視頻: NTSC 3.58和NTSC 4.43。 NTSC 3.58主要用于北美和日本。 NTSC 4.43 不太常用。
色域:是對一種顏色進(jìn)行編碼的方法,也指一個(gè)技術(shù)系統能夠產(chǎn)生的顏色的總和。
色域覆蓋率:是以馬蹄形可見(jiàn)色域作為參照系表達彩色還原范圍,如自然界有100萬(wàn)種色彩,傳統的顯示設備只能表現其中的30萬(wàn)種左右,而激光顯示技術(shù)能表現90萬(wàn)種以上,基本上能真實(shí)還原自然界的所有色彩。
色溫:指的是光波在不同的能量下,人類(lèi)眼睛所感受的顏色變化。在色溫的計算上,是以Kelvin 為單位,黑體幅射的 0° Kelvin= 攝氏 -273 ° C 做為計算的起點(diǎn)。
增益:屏幕將入射光導向觀(guān)眾的能力。無(wú)光澤白墻的增益為1。如果屏幕增益小于1,將削弱入射光;如果屏幕增益大于1,能將更多的入射光導向觀(guān)眾,但視角小。 例如:屏幕增益為10的屏幕所顯示的圖像,要比無(wú)光澤白墻所顯示的圖像亮10倍。 曲面屏幕通常比平面屏幕擁有更大的屏幕增益。
亮度:在投影顯示應用中,亮度通常描述一個(gè)表面(如一個(gè)屏幕)發(fā)出的光的量。以每平方米尺燭光或蘭伯特來(lái)計量亮度。
對比度:是畫(huà)面黑與白的比值,也就是從黑到白的漸變層次。比值越大,從黑到白的漸變層次就越多,從而色彩表現越豐富。
流明:是投影儀主要的技術(shù)指標,通常是以光通量來(lái)表示。
光通量:是描述單位時(shí)間內光源輻射產(chǎn)生視覺(jué)響應強弱的能力,單位是流明,也叫明亮度。
變焦:通過(guò)變焦鏡頭調節圖像的大小。
激光顯示的優(yōu)勢
?高品質(zhì)的圖像
新的圖像再現技術(shù)充分利用了激光本身的優(yōu)點(diǎn)。在光的傳播方式上,激光光源與傳統的白熾燈有著(zhù)本質(zhì)上的不同:普通白熾燈的光線(xiàn)向所有方向發(fā)射,而激光器將所有的光線(xiàn)都聚集在一個(gè)平行的光束中。此外,激光放映機比傳統放映機能夠表達更大的顏色范圍,提供更加清晰的圖像。高清晰度使得激光放映機能夠用于傳統放映機不適用的一些領(lǐng)域。
?應用范圍更廣
激光顯示技術(shù)不僅可以進(jìn)入現有的激光電影機、激光投影機、激光背投電視、激光背投拼接墻等顯示產(chǎn)品市場(chǎng),應用于家庭影院、大屏幕指揮顯示系統、公共信息大屏幕、數碼影院、家庭影院、飛行員模擬訓練、水幕成像表演等領(lǐng)域??稍诔笃聊徽宫F更逼真、更絢麗的動(dòng)態(tài)圖像,實(shí)現其他顯示技術(shù)所不能達到的視覺(jué)震撼效果。
?壽命長(cháng)維護費用低
激光光源具有冷光源特性,其壽命是傳統電視光源壽命的10倍以上,已經(jīng)被證明可以達到5萬(wàn)小時(shí),但理論上可以超過(guò)10萬(wàn)小時(shí)。
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