激光全色顯示

1、2紅光紅光綠光綠光藍(lán)光藍(lán)光白光白光色度三角形3色度三角形45v 激光為線譜激光為線譜 色飽和度高色飽和度高v 譜線豐富譜線豐富 大色域大色域v 高強(qiáng)度高強(qiáng)度 高亮度、大屏幕高亮度、大屏幕v 方向性好方向性好 高分辨高分辨W Wa av ve el le en ng gt th h（ n nm m ）4 40 00 05 50 00 06 60 00 07 70 00 00 0. .2 20 0. .4 40 0. .6 60 0. .8 81 1a a. .u u. .6789彩色膠片彩色膠片的光譜特性曲線的光譜特性曲線10 色飽和度最高色飽和度最高 色度三角形最大色度三角形最大 方向性最好方

2、向性最好高功率高功率1112 轉(zhuǎn)鏡轉(zhuǎn)鏡/振鏡、聲光、電光等振鏡、聲光、電光等 LCD（透射式液晶）、透射式液晶）、LCOS（反射式液晶）、反射式液晶）、DMD（數(shù)字微鏡）和（數(shù)字微鏡）和 GLV（光柵光閥）等光柵光閥）等13l 可投射非平面屏幕可投射非平面屏幕l 高分辨率、大屏幕、高分辨率、大屏幕、 特殊屏幕特殊屏幕q 技術(shù)尚待發(fā)展技術(shù)尚待發(fā)展 掃描、調(diào)制掃描、調(diào)制q 可能有安全問(wèn)題可能有安全問(wèn)題掃描式掃描式14投影式投影式1516- 三基色激光源三基色激光源17- 三基色激光源三基色激光源氣體激光器氣體激光器 （Gas Laser）18- 三基色激光源三基色激光源全固態(tài)激光器全固態(tài)激光器 (

3、DPL)19- 三基色激光源三基色激光源綠光激光器綠光激光器20- 三基色激光源三基色激光源半導(dǎo)體激光器半導(dǎo)體激光器(LD)21- 三基色激光源三基色激光源發(fā)光二極管（發(fā)光二極管（LED）22- 三基色激光源三基色激光源垂直腔面發(fā)射激光器（垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）23 陣列透鏡實(shí)現(xiàn)均勻照明陣列透鏡實(shí)現(xiàn)均勻照明勻場(chǎng)勻場(chǎng)/整形系統(tǒng)整形系統(tǒng)激光均勻照明系統(tǒng)光路圖激光均勻照明系統(tǒng)光路圖 24采用微光學(xué)動(dòng)態(tài)位相調(diào)制技術(shù)消除干涉條紋和散斑采用微光學(xué)動(dòng)態(tài)位相調(diào)制技術(shù)消除干涉條紋和散斑 消相干消相干 激光器勻光整形系統(tǒng)微光學(xué)元件光調(diào)制器擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)消相干原理示意圖消相干原理示意圖25 消相干消相干26

4、 LCD (透射式液晶透射式液晶)LCD鏡頭鏡頭光源光源LCD投影示意圖投影示意圖 27LCD工作原理工作原理28三片式三片式LCOS投影顯示示意圖投影顯示示意圖 LCOS (反射式液晶反射式液晶)光光 源源LCOS (綠綠)LCOS (藍(lán)藍(lán))紅紅投影圖像投影圖像起偏器起偏器分光片分光片透鏡、透鏡、濾色片等濾色片等29LCOS（Liquid Crystal on Silicon）硅基液晶）硅基液晶屬于新型的反射式屬于新型的反射式micro LCD投影投影技術(shù)，利用半導(dǎo)體技術(shù)，利用半導(dǎo)體技術(shù)技術(shù)制制作驅(qū)動(dòng)面板作驅(qū)動(dòng)面板(CMOS -LCD)，然后在電晶體上透過(guò)研磨技術(shù)磨，然后在電晶體上透過(guò)研磨技

5、術(shù)磨平，并鍍上鋁當(dāng)作反射鏡，形成平，并鍍上鋁當(dāng)作反射鏡，形成CMOS基板，然后將基板，然后將CMOS基板與含有透明電極之上玻璃基板貼合，再抽入液晶，進(jìn)行基板與含有透明電極之上玻璃基板貼合，再抽入液晶，進(jìn)行封裝測(cè)試。封裝測(cè)試。30LCOS投影投影技術(shù)分單片式和三片式。單片式采用了與技術(shù)分單片式和三片式。單片式采用了與DLP投影投影技術(shù)類似的時(shí)序成像方式；三片式使用紅綠藍(lán)三原色通過(guò)棱鏡技術(shù)類似的時(shí)序成像方式；三片式使用紅綠藍(lán)三原色通過(guò)棱鏡分離再匯聚的成像方式，成像質(zhì)量更高。三片式分離再匯聚的成像方式，成像質(zhì)量更高。三片式LCOS成像系成像系統(tǒng)，首先將統(tǒng)，首先將投影機(jī)投影機(jī)燈泡發(fā)出的白色光，通過(guò)分光

6、系統(tǒng)系統(tǒng)分成燈泡發(fā)出的白色光，通過(guò)分光系統(tǒng)系統(tǒng)分成紅綠藍(lán)三原色，每一原色光線照射到一塊反射式紅綠藍(lán)三原色，每一原色光線照射到一塊反射式LCOS芯片上，芯片上，系統(tǒng)通過(guò)控制系統(tǒng)通過(guò)控制LCOS面板上液晶分子的狀態(tài)來(lái)改變?cè)搲K芯片每面板上液晶分子的狀態(tài)來(lái)改變?cè)搲K芯片每個(gè)像素點(diǎn)反射光線的強(qiáng)弱，最后經(jīng)過(guò)個(gè)像素點(diǎn)反射光線的強(qiáng)弱，最后經(jīng)過(guò)LCOS反射的光線通過(guò)必反射的光線通過(guò)必要的光學(xué)折射匯聚成一束光線，經(jīng)過(guò)要的光學(xué)折射匯聚成一束光線，經(jīng)過(guò)投影機(jī)投影機(jī)鏡頭鏡頭照射到屏幕上，照射到屏幕上，形成彩色的圖像。形成彩色的圖像。31 DLPDMD (數(shù)字微鏡數(shù)字微鏡)3233 DLPDMD (數(shù)字微鏡數(shù)字微鏡)三片式

7、三片式DLP投影顯示示意圖投影顯示示意圖 34 DLPGLV (光柵光閥光柵光閥)硅基底硅基底可動(dòng)反射帶可動(dòng)反射帶固定反射帶固定反射帶空氣隙空氣隙光源光源三片式三片式GLV投影投影顯示示意圖顯示示意圖 3536 X合束棱鏡合束棱鏡3710:00:00 1.00.90.80.70.60.50.40.30.20.1MODULATION5.010.015.020.025.030.035.040.045.050.0SPATIAL FREQUENCY (CYCLES/MM)LaserMovie_140Inch DIFFRACTION MTF 09-Oct-05POSITION 1 DIFFRACTION

8、 LIMIT AXIS T R0.5 FIELD ( )13.73O T R0.7 FIELD ( )18.88O T R0.8 FIELD ( )22.52O T R1.0 FIELD ( )25.91OWAVELENGTH WEIGHT 671.0 NM 1 515.0 NM 1 440.0 NM 1DEFOCUSING 0.0000010:11:11 ASTIGMATICFIELD CURVES IMG HT ST12.009.006.003.00-0.200-0.1000.00.1000.200FOCUS (MILLIMETERS)DISTORTION IMG HT 12.009.00

9、6.003.00-0.40-0.200.00.200.40% DISTORTIONLaserMovie_140Inch POSITION 1 09-Oct-05投影物鏡投影物鏡 波段范圍：波段范圍：420420680 nm680 nm 屏幕尺寸：屏幕尺寸：140140英寸英寸 F F 數(shù)：數(shù)：2.82.8 傳函傳函 MTF: MTF: 大于大于 0.720.72（50lp/mm50lp/mm） 畸畸 變：小于變：小于 0.30.3 色色 差差 值：小于值：小于 2 2m m 投影距離：投影距離： 2 23.53.5米米傳遞函數(shù)曲線傳遞函數(shù)曲線畸變曲線畸變曲線樣機(jī)照片樣機(jī)照片樣機(jī)測(cè)試情況樣機(jī)測(cè)試

10、情況技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)值實(shí)現(xiàn)值輸出光通量輸出光通量976.7流明流明 顯示分辨率顯示分辨率19201080色域覆蓋率色域覆蓋率177.5% NTSC 對(duì)比度對(duì)比度46531:1亮度均勻度亮度均勻度-7.8%- +5.6%色度均勻性色度均勻性(x,y)x -0.00360.0036y -0.00980.0065連續(xù)工作時(shí)間連續(xù)工作時(shí)間9小時(shí)小時(shí) 主要進(jìn)展主要進(jìn)展1、研制了激光顯示用照明光源模組并優(yōu)化。電光轉(zhuǎn)化效率最高、研制了激光顯示用照明光源模組并優(yōu)化。電光轉(zhuǎn)化效率最高可達(dá)可達(dá)23%，功率不穩(wěn)定性小于，功率不穩(wěn)定性小于10%。2、研制了激光顯示用視頻圖象處理模塊。支持多種全高清信號(hào)、研制了激光

11、顯示用視頻圖象處理模塊。支持多種全高清信號(hào)格式輸入，同時(shí)支持單幀超分辨率提升，畫(huà)質(zhì)增強(qiáng)，亮度、色度瞬格式輸入，同時(shí)支持單幀超分辨率提升，畫(huà)質(zhì)增強(qiáng)，亮度、色度瞬態(tài)改善、自適應(yīng)對(duì)比度調(diào)整等技術(shù)。態(tài)改善、自適應(yīng)對(duì)比度調(diào)整等技術(shù)。3、研制了激光顯示用超高對(duì)比度動(dòng)態(tài)控制模塊并優(yōu)化，包括光、研制了激光顯示用超高對(duì)比度動(dòng)態(tài)控制模塊并優(yōu)化，包括光源動(dòng)態(tài)控制部分和圖象視頻數(shù)據(jù)的校正部分，實(shí)現(xiàn)源動(dòng)態(tài)控制部分和圖象視頻數(shù)據(jù)的校正部分，實(shí)現(xiàn)20000:1以上的以上的對(duì)比度。對(duì)比度。4、研制了激光顯示光學(xué)引擎照明系統(tǒng)等光學(xué)系統(tǒng)，研制成功大、研制了激光顯示光學(xué)引擎照明系統(tǒng)等光學(xué)系統(tǒng)，研制成功大屏幕激光高清投影機(jī)正式樣機(jī)。

12、在光源提供屏幕激光高清投影機(jī)正式樣機(jī)。在光源提供13W光功率的情況下，光功率的情況下，樣機(jī)實(shí)現(xiàn)了樣機(jī)實(shí)現(xiàn)了976.7流明的屏幕光通量。流明的屏幕光通量。激光光源模組激光光源模組 光學(xué)引擎的光路布局光學(xué)引擎的光路布局 通過(guò)嚴(yán)格控制了消散斑元件對(duì)光學(xué)擴(kuò)展量的放大，通過(guò)嚴(yán)格控制了消散斑元件對(duì)光學(xué)擴(kuò)展量的放大，保證了較高的光能量利用率。保證了較高的光能量利用率。 光學(xué)引擎樣機(jī)光學(xué)引擎樣機(jī)激光顯示消散斑技術(shù)激光顯示消散斑技術(shù) 光纖光纖準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直透鏡旋轉(zhuǎn)散射片旋轉(zhuǎn)散射片耦合鏡耦合鏡勻光棒勻光棒LCOSLCOS驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)模塊 針對(duì)針對(duì)LCoS芯片分辨率芯片分辨率高、響應(yīng)快、以及視頻高、響應(yīng)快、以及視頻圖

13、象處理模塊畫(huà)質(zhì)處理圖象處理模塊畫(huà)質(zhì)處理的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了高效、的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了高效、高速、穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)電路。高速、穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)電路。激光顯示視頻圖象處理模塊激光顯示視頻圖象處理模塊 該模塊主要功能有：該模塊主要功能有：支持分辨率支持分辨率1920*1080（16：9）。）。支持支持MPEG、H.264、AVS等數(shù)字視等數(shù)字視頻解碼功能。頻解碼功能。支持支持HDMI、YPbPr/RGB、AV、USB輸入。支持輸入。支持HDTV、UXGA等數(shù)等數(shù)字視頻輸入。支持最高字視頻輸入。支持最高1080p120Hz LVDS輸出，數(shù)字輸出輸出，數(shù)字輸出YUV422/YUV444/RGB。具有多媒體（具有多媒體（USB

14、2.0）功能，支持）功能，支持各種圖片、音樂(lè)、電影格式。各種圖片、音樂(lè)、電影格式。具備多種畫(huà)質(zhì)處理功能。具備多種畫(huà)質(zhì)處理功能。畫(huà)質(zhì)改善：黑電平控制畫(huà)質(zhì)改善：黑電平控制 通過(guò)適當(dāng)壓縮高光部分的亮度，提高圖像暗部細(xì)節(jié)的表現(xiàn)力。同時(shí)通過(guò)適當(dāng)壓縮高光部分的亮度，提高圖像暗部細(xì)節(jié)的表現(xiàn)力。同時(shí)結(jié)合動(dòng)態(tài)光源控制技術(shù)，可以保持圖像的平均亮度不變情況下降低光結(jié)合動(dòng)態(tài)光源控制技術(shù)，可以保持圖像的平均亮度不變情況下降低光源功耗。源功耗。畫(huà)質(zhì)改善：提升細(xì)節(jié)表現(xiàn)力畫(huà)質(zhì)改善：提升細(xì)節(jié)表現(xiàn)力超高對(duì)比度動(dòng)態(tài)控制模塊超高對(duì)比度動(dòng)態(tài)控制模塊 激 光 顯 示激 光 顯 示LCoS視頻視頻圖 象 處 理圖 象 處 理模塊模塊超高對(duì)比度動(dòng)態(tài)控制模塊超高對(duì)比度動(dòng)態(tài)控制模塊LCOS驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)激光光源模激光光源模組驅(qū)動(dòng)組驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器亮度歸一化亮度歸一化系數(shù)模塊系數(shù)模塊 通過(guò)光源動(dòng)態(tài)控制，可以將對(duì)比通過(guò)光源動(dòng)態(tài)控制，可以將對(duì)比度提高到度提高到20000：1以上，并可降以上，并可降低光源功耗，節(jié)能達(dá)低光源功耗，節(jié)能達(dá)30%以