激光显示技术原理及其发展趋势

2011-08-18 14:07

　　显示技术的概述及未来方向：

　　显示技术的发展经历了黑白显示、彩色显示、数字显示这几个阶段。不同的显示时代解决了不同问题，每一个时代都有自己的特征。在彩色时代，由黑白改变为彩色，展现了绚丽多彩的世界。在数字时代，由标清转向高清，从模拟信号源提升为数字信号源，从中小尺寸屏幕提高到中大屏幕。

　　下一代显示技术向哪一个方向发展，不同专家有不同认识。从我们分析来看，高清分辨率不会有大的改变。数字信号在5至10年内也不会有改变。更大的潜力值得挖掘和可以挖掘的就是在颜色方面。目前的CRT电视、液晶电视、等离子电视所反应出来的色彩也仅仅是反应人能够看到的颜色30%左右，这远远不能达到人们对亮丽、绚丽世界的追求。在颜色改变上，有很大的潜力。

　　激光显示原理及优点：

　　21世纪被认为是光电子技术大发展的时代，以激光技术为核心的相关产业将成为信息时代的重要驱动力量。显示技术也正在经历着从“黑白显示—彩色显示—数字显示”时代到“激光显示”时代的重大变革，国际显示业认为激光显示是“人类视觉史上的一次革命”，是下一代的主流显示技术。

　　激光显示技术的成像原理

　　激光显示系统主要由三基色激光光源、光学引擎和屏幕三部分组成。光学引擎则主要由红绿蓝三色光阀、合束X棱镜、投影镜头和驱动光阀组成，光阀驱动使光阀上分别生成红、绿、蓝三色对应的小画面，然后分别引入三色激光照明投影到屏幕上，即产生全色显示图像。可以最真实地再现客观世界丰富、艳丽的色彩，提供更具震撼的表现力。与自然光色域相比较，传统显示设备只能再现人眼所见颜色的30%而目前正在开发中的激光显示方式可覆盖90%，这一巨大的潜力让我们对激光显示技术的未来充满期待，因此激光显示被称为“人类视觉史上的革命”。充当光阀及驱动源的可以是各种微型显示系统、如LCD，LCoS，DMD，GLV等。

　　其工作原理如图1.1所示：红、绿、蓝三色激光分别经过扩束、匀场、消相干后入射到相对应的光阀上，光阀上加有图像调制信号，经调制后的三色激光由X棱镜合色后入射到投影物镜，最后经投影物镜投射到屏幕，得到激光显示图像。

　　激光显示成像光路示意图

　　传统灯泡投影成像原理示意图

　　传统的背投影方案主要是以光源、色轮、图像引擎芯片、光路、投影的合色、投影物镜和屏幕的过程组成的。采用激光作为投影光源，可充分发挥激光光源分色分时特性，采用光谱合成以及分时工作的模式，直接应用于照明光学图像芯片，抛弃过去在光机中一定使用到的UV、红外、偏振镜、复眼透镜这样的一些光学器件，大幅简化投影机光路结构。

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