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(tǒng)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(qū)動光閥組成,光閥驅(qū)動使光閥上分別生成紅、綠、藍三色對應(yīng)的小畫面,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(dāng)光閥及驅(qū)動源的可以是各種微型顯示系統(tǒng)、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)過擴束、勻場、消相干后入射到相對應(yīng)的光閥上,光閥上加有圖像調(diào)制信號,經(jīng)調(diào)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(biāo)準(zhǔn)彩色顯示、數(shù)字顯示之后的下一代顯示技術(shù)。
顯示技術(shù)的四個時代
顯示技術(shù)歷經(jīng)黑白、標(biāo)準(zhǔn)彩色和數(shù)字顯示時代后,將迎來大色域全色顯示時代。標(biāo)準(zhǔn)彩色時代解決了黑白向彩色轉(zhuǎn)換問題,數(shù)字時代把標(biāo)準(zhǔn)彩色時代的模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號,從而解決了高分辨率畫面穩(wěn)定傳輸問題。在前三個顯示時代,由于傳統(tǒng)顯示終端僅能覆蓋人眼所能識別的色彩空間的30%,致使70%的色彩無法通過顯示讓人們來感知,顏色的真實再現(xiàn)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),可以真實再現(xiàn)客觀世界最豐富、艷麗的色彩,提供更具震撼的表現(xiàn)力。激光顯示色域覆蓋率可達90%,即NTSC標(biāo)準(zhǔn)的2倍以上,同時完全繼承數(shù)字時代的高分辨率、數(shù)字信號等特征,實現(xiàn)人類有史以來最完美的色彩還原。因此,激光顯示將成為下一代顯示即大色域全色顯示時代的主流技術(shù)。
NTSC:部分錄像帶或視頻光盤播放器的視頻輸出格式。 有兩種NTSC (國家電視標(biāo)準(zhǔn)委員會)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:是對一種顏色進行編碼的方法,也指一個技術(shù)系統(tǒng)能夠產(chǎn)生的顏色的總和。
色域覆蓋率:是以馬蹄形可見色域作為參照系表達彩色還原范圍,如自然界有100萬種色彩,傳統(tǒng)的顯示設(shè)備只能表現(xiàn)其中的30萬種左右,而激光顯示技術(shù)能表現(xiàn)90萬種以上,基本上能真實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。
增益:屏幕將入射光導(dǎo)向觀眾的能力。無光澤白墻的增益為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(dǎo)向觀眾,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(yīng)用中,亮度通常描述一個表面(如一個屏幕)發(fā)出的光的量。以每平方米尺燭光或蘭伯特來計量亮度。
對比度:是畫面黑與白的比值,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(xiàn)越豐富。
流明:是投影儀主要的技術(shù)指標(biāo),通常是以光通量來表示。
光通量:是描述單位時間內(nèi)光源輻射產(chǎn)生視覺響應(yīng)強弱的能力,單位是流明,也叫明亮度。
變焦:通過變焦鏡頭調(diào)節(jié)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(xiàn)技術(shù)充分利用了激光本身的優(yōu)點。在光的傳播方式上,激光光源與傳統(tǒng)的白熾燈有著本質(zhì)上的不同:普通白熾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。此外,激光放映機比傳統(tǒng)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(tǒng)放映機不適用的一些領(lǐng)域。
?應(yīng)用范圍更廣
激光顯示技術(shù)不僅可以進入現(xiàn)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,應(yīng)用于家庭影院、大屏幕指揮顯示系統(tǒng)、公共信息大屏幕、數(shù)碼影院、家庭影院、飛行員模擬訓(xùn)練、水幕成像表演等領(lǐng)域??稍诔笃聊徽宫F(xiàn)更逼真、更絢麗的動態(tài)圖像,實現(xiàn)其他顯示技術(shù)所不能達到的視覺震撼效果。
?壽命長維護費用低
激光光源具有冷光源特性,其壽命是傳統(tǒng)電視光源壽命的10倍以上,已經(jīng)被證明可以達到5萬小時,但理論上可以超過10萬小時。
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