激光顯示技術的成像原理

    21世紀被認為是光電子技術大發展的時代，以激光技術為核心的相關產業將成為信息時代的重要驅動力量。顯示技術也正在經歷著從“黑白顯示—彩色顯示—數字顯示”時代到“激光顯示”時代的重大變革，國際顯示業認為激光顯示是“人類視覺史上的一次革命”，是下一代的主流顯示技術。

　　

　　激光顯示系統主要由三基色激光光源、光學引擎和屏幕三部分組成。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，光閥驅動使光閥上分別生成紅、綠、藍三色對應的小畫面，然后分別引入三色激光照明投影到屏幕上，即產生全色顯示圖像。充當光閥及驅動源的可以是各種微型顯示系統、如LCD，LCoS，DMD，GLV等。

　　其工作原理如圖1.1所示：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，得到激光顯示圖像。

　　

　　激光顯示成像光路示意圖

　　

　　傳統燈泡投影成像原理示意圖

　　傳統的背投影方案主要是以光源、色輪、圖像引擎芯片、光路、投影的合色、投影物鏡和屏幕的過程組成的。采用激光作為投影光源，可充分發揮激光光源分色分時特性，采用光譜合成以及分時工作的模式，直接應用于照明光學圖像芯片，拋棄過去在光機中一定使用到的UV、紅外、偏振鏡、復眼透鏡這樣的一些光學器件，大幅簡化投影機光路結構。

激光顯示技術的革命性優勢

　　作光顯示技術是以高飽和度的紅、綠、藍(RGB)三基色激光作為光源的顯示技術。其充分利用激光波長可選擇性和高光譜亮度的特點，使顯示圖象具有更大的色域表現空間，色域覆蓋率可達90%，可實現2倍于傳統光源的色彩再現能力，色彩飽和度為傳統顯示的100倍以上。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。

　　

　　紅、綠、藍激光在人眼可見光譜國際標準色域圖中色域覆蓋率

　　

　　激光顯示色域覆蓋率是NTSC標準的兩倍以上

　　同時，傳統光源的屬于泛光光源，光學發散角大，不利于照明系統的能量傳輸。與燈泡光源和LED光源完全不同,激光具有優越的空間傳輸特性，亮度極高，在很小的芯片上可以實現高的光能利用效率，這樣便可實現高畫質的大屏幕及超大屏幕投影顯示。2005年日本愛知世博會嘗試的500平方米激光顯示“地球的屋子”;2008年北京中視中科光電技術有限公司www.phoev.com自主創新的激光前投影設備成功應用于北京奧運會主運行中心(MOC);同年中視中科提供技術及設備支持的全球首家激光影院正式運營，這些都在詮釋激光顯示技術在高畫質大屏幕顯示方面的卓越特性。

　　除此之外，由于激光自身的其他特點，激光顯示技術還可實現無需更換光源(免維護)、保持長久高畫質、亮度及色溫隨時可調、實現超高亮度、適應各種工程投影環境、實現無噪音投影環境等特點，如此這些，將導致顯示系統綜合性能的革命提升，這些特性無疑賦予了激光顯示技術在高端應用尤其是高端大屏幕顯示市場的廣闊發展空間。

　　

　　各種光源亮度變化對比

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