激光電視

 

　　激光電視是利用半導(dǎo)體泵浦固態(tài)激光工作物質(zhì)，產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)三種波長(zhǎng)的連續(xù)激光作為彩色激光電視的光源，通過(guò)電視信號(hào)控制三基色激光掃描圖像。其色域覆蓋率理論上可以高達(dá)人眼色域范圍的90%以上。這比目前LED電視最高的78%色域覆蓋率又提高了一個(gè)檔次。色域覆蓋率的提高，不僅可以使整個(gè)電視畫(huà)面看起來(lái)更加真實(shí)、有層次感、通透的感覺(jué)，同時(shí)畫(huà)面的清晰度也會(huì)隨著色彩飽和度的提高有較大幅度的提升。由于采用激光作為電視的背光源，激光電視可以做的更薄，適合家庭使用。激光電視還克服了人眼長(zhǎng)時(shí)間觀看熒光粉產(chǎn)生的熒光色所造成的不適感，而且對(duì)人眼沒(méi)有輻射。

 

　　特點(diǎn)介紹

 

　　激光電視與傳統(tǒng)電視相比具有如下特點(diǎn)：

 

　　1、激光電視機(jī)色彩鮮明、亮度高、屏幕尺寸靈活，并且鮮艷的圖像可以投射到各種材料表面，甚至是彎曲表面。這種系統(tǒng)還可適應(yīng)目前使用的所有電視標(biāo)準(zhǔn)，即PAL制、NC制、SECAM 制VGA或高清晰度電視。

 

　　2、 激光電視是21世紀(jì)的電視機(jī)市場(chǎng)中最強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)者，它較等離子體電視機(jī)工藝簡(jiǎn)單，色彩鮮艷；激光電視機(jī)的亮度比大屏幕液晶電視機(jī)亮，且不受視角的方向性影響。

 

　　3、 激光是100%單色光，激光電視紅、綠、藍(lán)三色光分別調(diào)制，彩色效果非常理想。它的室溫壽命一般可達(dá)10萬(wàn)小時(shí)，經(jīng)高溫老化試驗(yàn)推算出的室溫壽命可達(dá)百萬(wàn)小時(shí)，因此它是一種長(zhǎng)壽命高可靠性的產(chǎn)品。

 

　　4、激光電視是利用激光束投射成象， 所以在大屏幕高亮度情況下，激光電視投射出的大功率激光束如直接照射到觀看者的眼睛，其安全性就不容忽視。所以在目前封閉式光路的背投激光電視是主要方向。

 

　　5、用于桌面的正投式激光電視由于顯示的屏幕尺寸小， 所以激光功率很小， 觀看安全。在將電源和無(wú)線接收單元外置的情況下， 主機(jī)可以制成象香煙盒大小的尺寸，國(guó)外已有相應(yīng)產(chǎn)品出現(xiàn)。

 

　　6、安全性。電視機(jī)中的紅綠藍(lán)三色可見(jiàn)光激光光束是經(jīng)過(guò)專門(mén)的擴(kuò)束整形設(shè)備后再投射到屏幕上的，即便是屏幕破裂，激光不慎從屏幕中射出，也不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生任何的不良作用。

 

　　原理信息

 

　　激光器

 

　　一個(gè)激光器總是發(fā)射確定波長(zhǎng)和顏色的光線，可以通過(guò)在激光器前面安裝專門(mén)的晶體或光導(dǎo)生成紅綠藍(lán)顏色，然后在這些材料內(nèi)通過(guò)所謂的聚焦將激光轉(zhuǎn)化成期望的顏色。放映時(shí)，將紅綠藍(lán)數(shù)據(jù)送到激光單元內(nèi)部的調(diào)制解調(diào)器上，視頻數(shù)據(jù)通過(guò)調(diào)幅轉(zhuǎn)換成光學(xué)信息，帶有紅綠藍(lán)光線的三分射線組合成單一的激光射線，而包含所有圖像信息的激光束再通過(guò)光纜送到放映頭，最后投射到銀幕上。

 

　　工作原理

 

　　激光放映機(jī)（激光電視）合成圖像的原理與電視機(jī)相似。激光束從上到下、從左到右進(jìn)行“掃射”。水平偏轉(zhuǎn)（行掃描）通過(guò)放映頭中的一個(gè)多面旋轉(zhuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)，垂直偏轉(zhuǎn)（幀掃描）通過(guò)一個(gè)傾斜鏡實(shí)現(xiàn)。

 

　　三D

 

　　激光光源本身即為偏振光，是最適合表現(xiàn)3D效果的光源，而二者的結(jié)合也十分的容易，不存在融合上的障礙。可以說(shuō)在3D顯示領(lǐng)域，激光電視有著無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)， 而且3D技術(shù)也是未來(lái)激光電視的主要發(fā)展方向之一。

 

　　對(duì)于現(xiàn)有的電視信號(hào)源，由于激光三基色與現(xiàn)有的熒光三基色的色度點(diǎn)不同，只需對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行一下色度轉(zhuǎn)換就可實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有節(jié)目源兼容。

 

　　背景介紹

 

　　從最初的CRT電視，到如今占據(jù)市場(chǎng)主要份額的LCD、LED、PDP為代表的平板電視以及三星、長(zhǎng)虹、TCL[1]等企業(yè)積極布局的OLED第三代顯示技術(shù)，這不意味著電視機(jī)顯示激光電視技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)步入頂峰。2010年，擁有超薄、節(jié)能、大色域、壽命長(zhǎng)等顯著特點(diǎn)的LED液晶電視在大中城市的銷售額比重已占到彩電整體30%多，預(yù)計(jì)全年將達(dá)到40%，由此被稱為“LED普及元年”。 等離子電視、平板電視、高清電視，當(dāng)這些新一代數(shù)字電視還在逐步走近我們的生活時(shí)，科學(xué)家已經(jīng)在激光電視的開(kāi)發(fā)上取得了重大進(jìn)展。激光電視（LASER TV）的出現(xiàn)將會(huì)帶來(lái)人類視覺(jué)史上的一場(chǎng)革命。

 

 

　　跨國(guó)彩電企業(yè)在扮演激光顯示技術(shù)推廣者的角色。2005年，索尼斥資在愛(ài)知世博會(huì)上建起一個(gè)有500平方米巨幕的巨大激光影院，2006年三菱推出40英寸激光電視樣機(jī)，2007年索尼再次高調(diào)推出60英寸激光電視樣機(jī)，2007年美國(guó)國(guó)際消費(fèi)電子展上，索尼和三菱分別展出了55 英寸、40 英寸的激光電視樣機(jī)。國(guó)際上有德國(guó)LDT公司、日本索尼公司、日本三菱公司、松下、日立、東芝、愛(ài)普生、韓國(guó)三星公司等企業(yè)也都傳出積極研究激光電視、激光投影產(chǎn)品的消息。

 

　　日本索尼公司開(kāi)發(fā)的激光電視主要采用“直掃描”和“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。而日本三菱公司推出的采用三基色激光光源的DLP背投電視，支持色彩空間國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，去掉了色輪之后，單片DMD芯片也有了上佳的色彩表現(xiàn)。這款激光DLP背投電視與以往DLP背投最大的不同是取消了燈泡作為光源，以及分色用的色輪，轉(zhuǎn)而采用三個(gè)半導(dǎo)體激光器發(fā)出三基色光源，通過(guò)光纖傳到給DMD芯片，由于在光纖內(nèi)部的多次反射，降低了激光特有的干涉條紋。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)圖像的還原，三菱還開(kāi)發(fā)了圖像調(diào)制系統(tǒng)NCM（自然色彩矩陣），將視頻信號(hào)中的亮度型號(hào)與色彩信號(hào)分離，更將色彩信號(hào)分解為12組單獨(dú)色相進(jìn)行控制，以得到最佳的色彩還原效果。因此，這臺(tái)激光背投的色彩還原能力得到了IEC國(guó)際電工委員會(huì)的認(rèn)可，認(rèn)為其能夠達(dá)到色彩空間的寬廣色域，比采用的廣播電視信號(hào)色彩空間提升1.8倍。日本三菱公司利用彩色激光制造的新一代輕型高清電視，其圖像質(zhì)量可超過(guò)電影畫(huà)質(zhì)。

 

　　隨著2008年三菱正式在美國(guó)市場(chǎng)推出65英寸、73英寸激光電視，這標(biāo)志著全球消費(fèi)電子企業(yè)在第四代電視顯示技術(shù)——激光顯示的爭(zhēng)奪戰(zhàn)已經(jīng)全面開(kāi)打。

 

　　中科院光電研究院副院長(zhǎng)王宇曾經(jīng)表示，類似在平板顯示時(shí)代，由于核心技術(shù)的缺失，被外商賺取產(chǎn)品70%以上收益的現(xiàn)象，應(yīng)該從此一去不返，“在錯(cuò)過(guò)了顯像管顯示和平板顯示之后，我國(guó)應(yīng)該抓住機(jī)遇，在國(guó)際激光顯示產(chǎn)業(yè)中占據(jù)一席之地。”

 

　　現(xiàn)狀

 

　　2014年，國(guó)際激光顯示技術(shù)發(fā)展到產(chǎn)業(yè)化前期階段，核心材料與器件的工業(yè)化生產(chǎn)和配套產(chǎn)業(yè)的完善以及爭(zhēng)奪先期市場(chǎng)成為當(dāng)前發(fā)展重點(diǎn)，為進(jìn)一步加速我國(guó)在激光顯示產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，國(guó)家科技部在《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》(“863計(jì)劃”)中，“新一代激光顯示技術(shù)工程化開(kāi)發(fā)”被明確作為八個(gè)重大產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向之一，這就為我國(guó)在這一新興的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域指明了自主創(chuàng)新方向。

 

　　難入市場(chǎng)

 

　　1、在產(chǎn)業(yè)內(nèi)部，相關(guān)的企業(yè)還沒(méi)有對(duì)激光電視在新一輪戰(zhàn)略技術(shù)儲(chǔ)備上的清晰定位，難以拋棄LED、OLED等現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，造成技術(shù)上領(lǐng)先、但產(chǎn)業(yè)上滯后的尷尬，這與中國(guó)企業(yè)歷來(lái)不注重研發(fā)，習(xí)慣于“拿來(lái)主義”有一定的關(guān)系。不過(guò)，一旦在激光電視上形成產(chǎn)業(yè)化的規(guī)模優(yōu)勢(shì)，激光半導(dǎo)體成本高等制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的問(wèn)題都會(huì)迎刃而解。

 

　　2、在產(chǎn)業(yè)外部，政府還需要把激光電視作為一個(gè)朝陽(yáng)行業(yè)的新技術(shù)產(chǎn)品來(lái)對(duì)待，多給予一些政策上、資金上的支持。特別是在激光顯示產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的建立方面，還需要政府部門(mén)的牽線搭橋。我國(guó)要將在激光電視上的技術(shù)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)為產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)業(yè)融合和構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)是當(dāng)務(wù)之急。

 

　　3、在技術(shù)方面， 激光電視中的掃描偏轉(zhuǎn)是個(gè)難題：和CRT彩色顯像管一樣，激光束也要一行行從上至下完成整幅圖像的掃描。讓激光束偏轉(zhuǎn)的主要方法是靠激光束照射在高速旋轉(zhuǎn)的多面棱鏡輪，在角度不停變化的鏡面上反射后形成的。如高清畫(huà)面1080行，刷新率50次/秒，每秒就要掃描5.4萬(wàn)次，使用八面棱鏡輪時(shí)，因旋轉(zhuǎn)1周能掃描8次，因此5.4萬(wàn)次/8為6750轉(zhuǎn)/秒，等于棱鏡輪的轉(zhuǎn)速為40.5萬(wàn)轉(zhuǎn)/分鐘，如此高的轉(zhuǎn)速帶來(lái)的噪聲、潤(rùn)滑、成本和壽命等都難以滿足投放市場(chǎng)實(shí)用的條件。

 

　　前景

 

　　激光電視與LED電視相比，首先在在圖像顯示方面，與LED同為固態(tài)光源的激光，無(wú)論是技術(shù)、成本還是領(lǐng)先性等方面，生來(lái)就有著LED難以比擬的諸多優(yōu)勢(shì)，色彩更鮮明、亮度更高，在激光電視的技術(shù)上也掌握著主動(dòng)地位。

 

　　激光電視的優(yōu)勢(shì)不僅是在顏色反應(yīng)上，產(chǎn)品以激光器為主，經(jīng)過(guò)光信號(hào)的處理，通過(guò)光圖象，最終形成圖像。這樣基本上可以去掉傳統(tǒng)的相關(guān)部件，省去一些光學(xué)器件之后，節(jié)省成本是30%至40%。

 

　　激光電視在超大屏幕制造方面也有著先天的優(yōu)勢(shì)。與同尺寸的LED液晶電視比較，激光光源的壽命更長(zhǎng)，可以達(dá)到10萬(wàn)小時(shí)以上；其耗電量也更低，符合社會(huì)節(jié)能環(huán)保需求。

 

　　大屏幕激光電視的主要應(yīng)用市場(chǎng)是大型場(chǎng)館，如奧運(yùn)等體育場(chǎng)館、大型會(huì)議室、賓館設(shè)施、市政建設(shè)等。產(chǎn)業(yè)化技術(shù)和市場(chǎng)的成熟，成本價(jià)格的降低，激光電視在大型場(chǎng)館的應(yīng)用率將大幅提高，進(jìn)入家庭的時(shí)間也會(huì)縮短。據(jù)預(yù)測(cè)，激光電視進(jìn)入普通家庭需要5至10年的時(shí)間，屆時(shí)，激光電視將會(huì)取代傳統(tǒng)顯示電視，如果進(jìn)入家庭，其年產(chǎn)值將達(dá)到數(shù)億元。

 

　　挑戰(zhàn)

 

　　核心部件待突破

 

　　激光器是激光顯示系統(tǒng)中最為昂貴以及核心的部件。多采用半導(dǎo)體材料，如何降低成本將是激光電視產(chǎn)業(yè)化亟待解決的問(wèn)題。另一方面，由于受制于體積及技術(shù)影響，國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體光源技術(shù)還有待進(jìn)一步提升。[2]？

 

　　產(chǎn)業(yè)化競(jìng)爭(zhēng)激烈

 

　　液晶電視和LED電視當(dāng)?shù)?，激光電視價(jià)格依然偏高。并且激光電視產(chǎn)業(yè)化規(guī)模仍無(wú)法與液晶或LED抗衡，其規(guī)?；档统杀具€有一定的難度。[2]？

 

　　超薄化仍是挑戰(zhàn)

 

　　由于激光電視采用透射式，雖然屏幕很薄，但激光發(fā)射器仍有一定的厚度（大概25cm厚，而且所配的屏幕尺寸越大，厚度就越大），無(wú)法做到與LED液晶電視一樣超薄化。雖然激光電視可以輕易的與液晶電視擁有同樣大的尺寸，但是有與激光電視先天的顯像原理讓激光電視不可能與平板電視一樣省空間，激光電視一定會(huì)有外置的投影裝置需要放到面板前方，原理與投影儀很相似，所以對(duì)于希望節(jié)省使用空間的用戶來(lái)說(shuō)，激光電視可能并不是一個(gè)好的選擇。[2]？

 

　　亮度、可視角度不如液晶電視

 

　　相比普通的投影幕布，它能夠較為有效的抵抗環(huán)境光線干擾。當(dāng)然了投射顯示畫(huà)面的效果再好也是沒(méi)有辦法達(dá)到自帶背光的液晶電視效果的，環(huán)境光線對(duì)其影響也會(huì)是比較明顯的。所以。激光電視的亮度偏暗的問(wèn)題一直沒(méi)有得到有效的解決。另外在可視角度方面，激光電視由于面板的特殊反光原理，導(dǎo)致可視角度并不能像液晶電視一樣實(shí)現(xiàn)超廣角視角，在超過(guò)120度之后就會(huì)感覺(jué)到亮度明顯下降。[2]？

 

　　分辨率達(dá)不到4K

 

　　由于技術(shù)的原因，激光電視所用的投影設(shè)備無(wú)法投射4K分辨率的影片，最高只能達(dá)到1080P的畫(huà)質(zhì)水準(zhǔn)，所以對(duì)于追求畫(huà)質(zhì)的消費(fèi)者來(lái)說(shuō)是一大硬傷！[2]？