激光全色显示优秀课件.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,激光全色显示,新一代显示技术,1,2,红、绿、蓝三基色以一定功率配比可以合成白光,控制三基色激光的功率比和总强度可实现图像的全彩色显示,色度三角形,三基色合成白光,-,全色显示,一、,激光显示原理,激光,色度三角形,3,1).,直观地表示三基色合成的色度关系。,RG,边表示由红色与绿色合成所得的所有的颜色。此边的中点为黄色，说明红色与绿色相等时为黄色。同理，,RB,边的中点是紫色,(,品色,),，,GB,边的中点为青色，色度三角形重心位置,W,为白色。,2).,穿过,W,的任一条直线，连接三角形上的两个点，该两点所代表的颜色相加均得到白色。通常把相加后形成白色的两种颜色称为互补色。例如，在色度三角形中，通过,W,点所连的红青，绿紫，黄蓝均互为补色。,色度三角形,4,3).,色度三角形的三个顶点代表三基色。例如，,R,点所代表的颜色是纯红色，其饱和度为,100%,。沿着直线,RW,不断向,W,点移动，红色中的白色成分随之增加，颜色不断变淡，其饱和度不断下降，但色调并不改变。,5,激光为线谱,色饱和度高,谱线丰富,大色域,高强度,高亮度、大屏幕,方向性好,高分辨,-,色度学优势,激光谱线,6,与荧光粉比较,-,色度学优势,7,与金属卤化物灯比较,-,色度学优势,8,与高压汞灯比较,-,色度学优势,9,彩色胶片,的光谱特性曲线,与彩色胶片比较,-,色度学优势,10,色饱和度最高,色彩最鲜艳,色度三角形最大,色彩最丰富,色域覆盖率高,方向性最好,图像更清晰,高功率,大屏幕、高亮度,新一代显示技术,-,图像还原性好,显示色彩,最鲜艳、最丰富、最真实,-,激光显示的特点,结论：,11,黑白显示,彩色显示,数字显示,激光显示,解决色度学问题,色域大,2,00%NTSC,上世纪,30,年代,上世纪末,本世纪初,解决清晰度问题,上世纪,50,年代,显示技术的跨越式发展、显示技术的重大发展方向,12,扫描式,转镜/振镜、声光、电光等,投影式,LCD（,透射式液晶）、,LCOS（,反射式液晶）、,DMD,（数字微镜）和,GLV（,光栅光阀）等,-,显示技术,三基色激光作为光源实现彩色显示,显示方式,13,可投射非平面屏幕,高分辨率、大屏幕、特殊屏幕,技术尚待发展,扫描、调制,可能有安全问题,扫描式,-,显示技术,14,屏幕大小灵活,技术较成熟,投影式,-,显示技术,安全,15,二、,激光投影显示,三基色激光器,扩束匀场整形,消相干,光调制器,合色,投影系统,屏幕,大色域信号摄取,信息处理与压缩,存储,传像,解调,16,-,三基色激光源,气体激光器,全固态激光器,半导体激光器,发光二极管,二、,激光投影显示,17,-,三基色激光源,二、,激光投影显示,气体激光器（,Gas Laser,）,18,-,三基色激光源,二、,激光投影显示,全固态激光器,(DPL),19,-,三基色激光源,二、,激光投影显示,绿光激光器,20,-,三基色激光源,二、,激光投影显示,半导体激光器,(LD),21,-,三基色激光源,二、,激光投影显示,发光二极管（,LED,）,22,-,三基色激光源,二、,激光投影显示,垂直腔面发射激光器（,VCSEL,）,23,阵列透镜实现均匀照明,匀场,/,整形系统,激光均匀照明系统光路图,激光准直系统,阵列透镜,光阀,均匀照明光场,匀场、整形,入 射 激 光,（光场非均匀）,设计的系统照明均匀性优于,95%,二、,激光投影显示,24,采用微光学动态位相调制技术消除干涉条纹和散斑,消相干,激光器,匀光整形系统,微光学元件,光调制器,扩束准直系统,消相干原理示意图,二、,激光投影显示,25,消相干,相干噪音图,二、,激光投影显示,去除相干噪声后的图像,26,-,光调制器,LCD(,透射式液晶),LCD,镜头,光源,LCD,投影示意图,二、,激光投影显示,27,LCD,工作原理,28,三片式,LCOS,投影显示示意图,LCOS(,反射式液晶),光 源,LCOS(,绿),LCOS(,蓝),红,投影图像,起偏器,分光片,透镜、,滤色片等,-,光调制器,二、,激光投影显示,29,LCOS,（,Liquid Crystal on Silicon,）硅基液晶,属于新型的反射式,micro LCD,投影,技术，利用半导体,技术,制作驱动面板,(CMOS-LCD),，然后在电晶体上透过研磨技术磨平，并镀上铝当作反射镜，形成,CMOS,基板，然后将,CMOS,基板与含有透明电极之上玻璃基板贴合，再抽入液晶，进行封装测试。,30,LCOS,投影,技术分单片式和三片式。单片式采用了与,DLP,投影,技术类似的时序成像方式；三片式使用红绿蓝三原色通过棱镜分离再汇聚的成像方式，成像质量更高。三片式,LCOS,成像系统，首先将,投影机,灯泡发出的白色光，通过分光系统系统分成红绿蓝三原色，每一原色光线照射到一块反射式,LCOS,芯片上，系统通过控制,LCOS,面板上液晶分子的状态来改变该块芯片每个像素点反射光线的强弱，最后经过,LCOS,反射的光线通过必要的光学折射汇聚成一束光线，经过,投影机,镜头,照射到屏幕上，形成彩色的图像。,31,DLPDMD(,数字微镜),一块,DMD,集成电路表面可集成百万微镜，可倾斜-10,o,10,o,Texas,仪器公司首创,DLP,数字光处理技术:利用微型反光镜对光进行定向反射,电学层,电极和固定层,微镜,调制式数字微镜结构图,-,光调制器,二、,激光投影显示,32,33,DLPDMD(,数字微镜),三片式,DLP,投影显示示意图,微镜,光源,滤光镜,-,光调制器,二、,激光投影显示,34,DLPGLV(,光栅光阀),硅基底,可动反射带,固定反射带,空气隙,光源,三片式,GLV,投影显示示意图,-,光调制器,二、,激光投影显示,35,36,X,合束棱镜,-,合色,二、,激光投影显示,37,宽波段消色差投影物镜研制,投影物镜,波段范围：,420,680 nm,屏幕尺寸：,140,英寸,F,数：,2.8,传函,MTF:,大于,0.72,（,50lp/mm,）,畸 变：小于,0.3,色 差 值：小于,2,m,投影距离：,2,3.5,米,传递函数曲线,畸变曲线,二、,激光投影显示,样机照片,38,样机测试情况,技术指标,实现值,输出光通量,976.7,流明,显示分辨率,19201080,色域覆盖率,177.5,%NTSC,对比度,46531,:1,亮度均匀度,-7.8%-+5.6%,色度均匀性,(,x,y),x,-0.0036,0.0036,y,-0.0098,0.0065,连续工作时间,9,小时,39,主要进展,1,、研制了激光显示用照明光源模组并优化。电光转化效率最高可达,23%,，功率不稳定性小于,10%,。,2,、研制了激光显示用视频图象处理模块。支持多种全高清信号格式输入，同时支持单帧超分辨率提升，画质增强，亮度、色度瞬态改善、自适应对比度调整等技术。,3,、研制了激光显示用超高对比度动态控制模块并优化，包括光源动态控制部分和图象视频数据的校正部分，实现,20000:1,以上的对比度。,4,、研制了激光显示光学引擎照明系统等光学系统，研制成功大屏幕激光高清投影机正式样机。在光源提供,13W,光功率的情况下，样机实现了,976.7,流明的屏幕光通量。,40,激光光源模组,41,光学引擎的光路布局,通过严格控制了消散斑元件对光学扩展量的放大，保证了较高的光能量利用率。,42,光学引擎样机,43,激光显示消散斑技术,光纤,准直透镜,旋转散射片,耦合镜,匀光棒,44,LCOS,驱动模块,针对,LCoS,芯片分辨率高、响应快、以及视频图象处理模块画质处理的特点，设计了高效、高速、稳定的驱动电路。,45,激光显示视频图象处理模块,该模块主要功能有：,支持分辨率,1920*1080,（,16,：,9,）。,支持,MPEG,、,H.264,、,AVS,等数字视频解码功能。,支持,HDMI,、,YPbPr/RGB,、,AV,、,USB,输入。支持,HDTV,、,UXGA,等数字视频输入。支持最高,1080p120Hz LVDS,输出，数字输出,YUV422/YUV444/RGB,。,具有多媒体（,USB2.0,）功能，支持各种图片、音乐、电影格式。,具备多种画质处理功能。,46,画质改善：黑电平控制,47,通过适当压缩高光部分的亮度，提高图像暗部细节的表现力。同时结合动态光源控制技术，可以保持图像的平均亮度不变情况下降低光源功耗。,画质改善：提升细节表现力,48,超高对比度动态控制模块,激光显示,LCoS,视频图象处理模块,超高对比度动态控制模块,LCOS,驱动,激光光源模组驱动,存储器,亮度归一化系数模块,通过光源动态控制，可以将对比度提高到,20000,：,1,以上，并可降低光源功耗，节能达,30%,以上。,49,根据,DTC,预测，未来几年全球投影机市场将稳步增长，家用投影机市场将占据,10%,的份额。家用投影机受到的市场关注度通常在,30%-50%,，表示更大的市场潜在需求。,激光高清投影机将首先以家庭影院应用为切入口，,逐步开拓市场。,激光显示市场发展趋势,50,