激光投影顯示技術(shù)特點(diǎn)

投影顯示技術(shù)的未來(lái)是激光投影顯示，即激光電視。所謂激光電視，是指利用激光代替普通的光源，實(shí)現(xiàn)發(fā)光。激光具有很高的色純度，激光的高度可達(dá)105cd/m，比UHP弧光燈的亮度高得多，因此如果選用適合的元件，將能得到色彩優(yōu)異的畫面。

目前國(guó)際上有德國(guó) LDT公司、韓國(guó)三星公司、日本索尼公司、日本松下公司和日本三菱公司開展了激光電視的研究，日本索尼公司開發(fā)的激光電視主要采用"線掃描"方式，德國(guó) LDT 公司、韓國(guó)三星公司則采用"點(diǎn)掃描"方式激光投影顯示的分類:面陣空間光調(diào)制器的投影成像方式和掃描式的投影成像方式。

工作原理

于掃描的激光投影顯示技術(shù)是憑借激光束準(zhǔn)直性和方向性好的特點(diǎn)，利用掃描器件傳鏡或振鏡)將激光束高速掃描到屏幕的相應(yīng)位置，利用人眼視覺(jué)暫留效應(yīng)形成完整的面。典型的激光掃描投影顯示系統(tǒng)由激光光源、光調(diào)制器、光束掃描器件、激光合束裝量以及控制器組成。圖像信號(hào)加到光調(diào)制器上，控制激光束的強(qiáng)度，行、場(chǎng)同步信號(hào)加到掃描器件(光偏轉(zhuǎn)器)上，使激光束按一定的規(guī)律在屏幕上掃描形成圖像。圖 8-12所示是基于掃描的激光投影顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。紅、綠、藍(lán)三色激光器發(fā)出的激光分別經(jīng)過(guò)聚焦透鏡進(jìn)入受視頻或者圖像信號(hào)控制的光調(diào)制器，經(jīng)調(diào)制后的三色激光準(zhǔn)直后經(jīng)過(guò)二向色性和后述的掃描裝置掃描而成。

掃描裝置

掃描裝置是激光掃描系統(tǒng)中最重要的組件，也是實(shí)現(xiàn)技術(shù)難度最大的一個(gè)環(huán)節(jié)。主要方法有電光偏轉(zhuǎn)、聲光偏轉(zhuǎn)、衍射偏轉(zhuǎn)和機(jī)械偏轉(zhuǎn)，而機(jī)械偏轉(zhuǎn)是目前發(fā)展的主流。機(jī)械式掃描器件有多面轉(zhuǎn)鏡、檢流計(jì)式振鏡和微電-機(jī)系統(tǒng)(micro electro-mechanical system, MEMS)振鏡等。

1)多面棱轉(zhuǎn)鏡掃描系統(tǒng)

轉(zhuǎn)鏡掃描系統(tǒng)一般由行轉(zhuǎn)鏡與場(chǎng)轉(zhuǎn)鏡構(gòu)成 。行轉(zhuǎn)鏡與場(chǎng)轉(zhuǎn)鏡均為多面棱體，行轉(zhuǎn)鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)速度要遠(yuǎn)高于場(chǎng)轉(zhuǎn)面質(zhì)的影鏡，以保證當(dāng)場(chǎng)轉(zhuǎn)鏡轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)面時(shí)，行轉(zhuǎn)鏡正好轉(zhuǎn)過(guò)圖像的行數(shù)目鏡面，即行轉(zhuǎn)鏡每轉(zhuǎn)高度相干 過(guò)一個(gè)鏡面，屏幕上就出現(xiàn)一條水平亮線，和相位隨 而場(chǎng)轉(zhuǎn)鏡每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)鏡面，屏幕上的光點(diǎn)軌跡將完成一次從上至下的垂直掃描。

2)振鏡掃描系統(tǒng)

振鏡掃描系統(tǒng)是一個(gè)小鏡子固定在一個(gè)由磁場(chǎng)線圈驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，從而實(shí)現(xiàn)小角度范圍的來(lái)回繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。振鏡的來(lái)回振動(dòng)頻率一般可達(dá)25kHz，因此一般用于場(chǎng)掃描。這樣由一個(gè)多面棱轉(zhuǎn)鏡作為行掃描和一個(gè)振鏡作為行場(chǎng)掃描，就構(gòu)成了激光掃描顯示系統(tǒng)的掃描系統(tǒng)。

3)利用一維線性柵狀光閥(gratinglight valve，GLV)

快速的行掃描由一線線性 GLV完成，低速的幀或場(chǎng)掃描由轉(zhuǎn)動(dòng)的平面鏡完成。一維線性GLV結(jié)構(gòu)有很高的分辨率，可達(dá)到4kx5k或4kx8k，其工作原理類似于油膜光閥。陣列是一組類似于DLP中的微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)，由一系列交替排列的固定微細(xì)條和可以借助電場(chǎng)力上下運(yùn)動(dòng)的微細(xì)條組成，它起 紋影(schlirien)光學(xué)系統(tǒng)中的紋影透鏡的作用。當(dāng)可以運(yùn)動(dòng)的微細(xì)條處于"上"位時(shí)，陣列表現(xiàn)為如同一個(gè)平面鏡，將激光束反射回紋影鏡和光源;當(dāng)可以運(yùn)動(dòng)的微細(xì)條處于"下"位時(shí)，交替排列的上、下位微細(xì)條表現(xiàn)為如同一個(gè) 會(huì)改變?nèi)肷涔獾姆较虻难苌涔鈻?被陣列改變方向的激光 束射不中紋影鏡，而進(jìn)入投射鏡 ，并且投射到屏幕上。由于陣列 改變激光束方向的角度與波長(zhǎng)有關(guān)，所以大部分線性陣列 系統(tǒng)采用三個(gè)線性陣列，分別用 于紅、綠、藍(lán)三種激光。

審核編輯 ：李倩