激光電視

 

　　激光電視是利用半導體泵浦固態(tài)激光工作物質，產(chǎn)生紅、綠、藍三種波長的連續(xù)激光作為彩色激光電視的光源，通過電視信號控制三基色激光掃描圖像。其色域覆蓋率理論上可以高達人眼色域范圍的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檔次。色域覆蓋率的提高，不僅可以使整個電視畫面看起來更加真實、有層次感、通透的感覺，同時畫面的清晰度也會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時間觀看熒光粉產(chǎn)生的熒光色所造成的不適感，而且對人眼沒有輻射。

 

　　特點介紹

 

　　激光電視與傳統(tǒng)電視相比具有如下特點：

 

　　1、激光電視機色彩鮮明、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)還可適應目前使用的所有電視標準，即PAL制、NC制、SECAM 制VGA或高清晰度電視。

 

　　2、 激光電視是21世紀的電視機市場中最強的競爭者，它較等離子體電視機工藝簡單，色彩鮮艷；激光電視機的亮度比大屏幕液晶電視機亮，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、藍三色光分別調制，彩色效果非常理想。它的室溫壽命一般可達10萬小時，經(jīng)高溫老化試驗推算出的室溫壽命可達百萬小時，因此它是一種長壽命高可靠性的產(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。在將電源和無線接收單元外置的情況下， 主機可以制成象香煙盒大小的尺寸，國外已有相應產(chǎn)品出現(xiàn)。

 

　　6、安全性。電視機中的紅綠藍三色可見光激光光束是經(jīng)過專門的擴束整形設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，也不會對人體產(chǎn)生任何的不良作用。

 

　　原理信息

 

　　激光器

 

　　一個激光器總是發(fā)射確定波長和顏色的光線，可以通過在激光器前面安裝專門的晶體或光導生成紅綠藍顏色，然后在這些材料內通過所謂的聚焦將激光轉化成期望的顏色。放映時，將紅綠藍數(shù)據(jù)送到激光單元內部的調制解調器上，視頻數(shù)據(jù)通過調幅轉換成光學信息，帶有紅綠藍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光纜送到放映頭，最后投射到銀幕上。

 

　　工作原理

 

　　激光放映機（激光電視）合成圖像的原理與電視機相似。激光束從上到下、從左到右進行“掃射”。水平偏轉（行掃描）通過放映頭中的一個多面旋轉鏡實現(xiàn)，垂直偏轉（幀掃描）通過一個傾斜鏡實現(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，而二者的結合也十分的容易，不存在融合上的障礙。可以說在3D顯示領域，激光電視有著無法比擬的優(yōu)勢， 而且3D技術也是未來激光電視的主要發(fā)展方向之一。

 

　　對于現(xiàn)有的電視信號源，由于激光三基色與現(xiàn)有的熒光三基色的色度點不同，只需對視頻信號進行一下色度轉換就可實現(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)市場主要份額的LCD、LED、PDP為代表的平板電視以及三星、長虹、TCL[1]等企業(yè)積極布局的OLED第三代顯示技術，這不意味著電視機顯示激光電視技術的發(fā)展已經(jīng)步入頂峰。2010年，擁有超薄、節(jié)能、大色域、壽命長等顯著特點的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，預計全年將達到40%，由此被稱為“LED普及元年”。 等離子電視、平板電視、高清電視，當這些新一代數(shù)字電視還在逐步走近我們的生活時，科學家已經(jīng)在激光電視的開發(fā)上取得了重大進展。激光電視（LASER TV）的出現(xiàn)將會帶來人類視覺史上的一場革命。

 

 

　　跨國彩電企業(yè)在扮演激光顯示技術推廣者的角色。2005年，索尼斥資在愛知世博會上建起一個有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，2007年索尼再次高調推出60英寸激光電視樣機，2007年美國國際消費電子展上，索尼和三菱分別展出了55 英寸、40 英寸的激光電視樣機。國際上有德國LDT公司、日本索尼公司、日本三菱公司、松下、日立、東芝、愛普生、韓國三星公司等企業(yè)也都傳出積極研究激光電視、激光投影產(chǎn)品的消息。

 

　　日本索尼公司開發(fā)的激光電視主要采用“直掃描”和“線掃描”方式，德國LDT公司、韓國三星公司則采用“點掃描”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，支持色彩空間國際標準，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，轉而采用三個半導體激光器發(fā)出三基色光源，通過光纖傳到給DMD芯片，由于在光纖內部的多次反射，降低了激光特有的干涉條紋。同時，為了實現(xiàn)圖像的還原，三菱還開發(fā)了圖像調制系統(tǒng)NCM（自然色彩矩陣），將視頻信號中的亮度型號與色彩信號分離，更將色彩信號分解為12組單獨色相進行控制，以得到最佳的色彩還原效果。因此，這臺激光背投的色彩還原能力得到了IEC國際電工委員會的認可，認為其能夠達到色彩空間的寬廣色域，比采用的廣播電視信號色彩空間提升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，其圖像質量可超過電影畫質。

 

　　隨著2008年三菱正式在美國市場推出65英寸、73英寸激光電視，這標志著全球消費電子企業(yè)在第四代電視顯示技術——激光顯示的爭奪戰(zhàn)已經(jīng)全面開打。

 

　　中科院光電研究院副院長王宇曾經(jīng)表示，類似在平板顯示時代，由于核心技術的缺失，被外商賺取產(chǎn)品70%以上收益的現(xiàn)象，應該從此一去不返，“在錯過了顯像管顯示和平板顯示之后，我國應該抓住機遇，在國際激光顯示產(chǎn)業(yè)中占據(jù)一席之地。”

 

　　現(xiàn)狀

 

　　2014年，國際激光顯示技術發(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)的完善以及爭奪先期市場成為當前發(fā)展重點，為進一步加速我國在激光顯示產(chǎn)業(yè)化進程，國家科技部在《國家中長期科學技術發(fā)展規(guī)劃》(“863計劃”)中，“新一代激光顯示技術工程化開發(fā)”被明確作為八個重大產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向之一，這就為我國在這一新興的高技術產(chǎn)業(yè)領域指明了自主創(chuàng)新方向。

 

　　難入市場

 

　　1、在產(chǎn)業(yè)內部，相關的企業(yè)還沒有對激光電視在新一輪戰(zhàn)略技術儲備上的清晰定位，難以拋棄LED、OLED等現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，造成技術上領先、但產(chǎn)業(yè)上滯后的尷尬，這與中國企業(yè)歷來不注重研發(fā)，習慣于“拿來主義”有一定的關系。不過，一旦在激光電視上形成產(chǎn)業(yè)化的規(guī)模優(yōu)勢，激光半導體成本高等制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的問題都會迎刃而解。

 

　　2、在產(chǎn)業(yè)外部，政府還需要把激光電視作為一個朝陽行業(yè)的新技術產(chǎn)品來對待，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，還需要政府部門的牽線搭橋。我國要將在激光電視上的技術優(yōu)勢轉為產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢，產(chǎn)業(yè)融合和構建標準是當務之急。

 

　　3、在技術方面， 激光電視中的掃描偏轉是個難題：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。讓激光束偏轉的主要方法是靠激光束照射在高速旋轉的多面棱鏡輪，在角度不停變化的鏡面上反射后形成的。如高清畫面1080行，刷新率50次/秒，每秒就要掃描5.4萬次，使用八面棱鏡輪時，因旋轉1周能掃描8次，因此5.4萬次/8為6750轉/秒，等于棱鏡輪的轉速為40.5萬轉/分鐘，如此高的轉速帶來的噪聲、潤滑、成本和壽命等都難以滿足投放市場實用的條件。

 

　　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，無論是技術、成本還是領先性等方面，生來就有著LED難以比擬的諸多優(yōu)勢，色彩更鮮明、亮度更高，在激光電視的技術上也掌握著主動地位。

 

　　激光電視的優(yōu)勢不僅是在顏色反應上，產(chǎn)品以激光器為主，經(jīng)過光信號的處理，通過光圖象，最終形成圖像。這樣基本上可以去掉傳統(tǒng)的相關部件，省去一些光學器件之后，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。與同尺寸的LED液晶電視比較，激光光源的壽命更長，可以達到10萬小時以上；其耗電量也更低，符合社會節(jié)能環(huán)保需求。

 

　　大屏幕激光電視的主要應用市場是大型場館，如奧運等體育場館、大型會議室、賓館設施、市政建設等。產(chǎn)業(yè)化技術和市場的成熟，成本價格的降低，激光電視在大型場館的應用率將大幅提高，進入家庭的時間也會縮短。據(jù)預測，激光電視進入普通家庭需要5至10年的時間，屆時，激光電視將會取代傳統(tǒng)顯示電視，如果進入家庭，其年產(chǎn)值將達到數(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)化亟待解決的問題。另一方面，由于受制于體積及技術影響，國產(chǎn)半導體光源技術還有待進一步提升。[2]？

 

　　產(chǎn)業(yè)化競爭激烈

 

　　液晶電視和LED電視當?shù)?，激光電視價格依然偏高。并且激光電視產(chǎn)業(yè)化規(guī)模仍無法與液晶或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，所以對于希望節(jié)省使用空間的用戶來說，激光電視可能并不是一個好的選擇。[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。當然了投射顯示畫面的效果再好也是沒有辦法達到自帶背光的液晶電視效果的，環(huán)境光線對其影響也會是比較明顯的。所以。激光電視的亮度偏暗的問題一直沒有得到有效的解決。另外在可視角度方面，激光電視由于面板的特殊反光原理，導致可視角度并不能像液晶電視一樣實現(xiàn)超廣角視角，在超過120度之后就會感覺到亮度明顯下降。[2]？

 

　　分辨率達不到4K

 

　　由于技術的原因，激光電視所用的投影設備無法投射4K分辨率的影片，最高只能達到1080P的畫質水準，所以對于追求畫質的消費者來說是一大硬傷！[2]？