激光立體電視技術(shù)研究

凌 琳

鄭州電視臺，河南鄭州 450006

激光立體電視是采用彩色激光電視顯示器包括大功率全固態(tài)紅、綠、藍激光器、光偏轉(zhuǎn)器和屏幕組成，利用半導(dǎo)體固態(tài)激光工作物質(zhì)，產(chǎn)生紅、綠、藍3種波長的連續(xù)激光作為彩色激光電視的光源，激光電視能夠最完美的再現(xiàn)自然色彩。

與其它種類電視（等離子電視、液晶電視等）相比，激光電視在技術(shù)上具有明顯優(yōu)勢。彩色電視機會產(chǎn)生對使用者身體非常有害的電磁輻射，熒光粉不能完美顯示影像的顏色，顯示屏的尺寸難以做大，彩色電視機整機體積大、重量大等。液晶電視和等離子電視具有厚度薄、無輻射等優(yōu)點，但是觀看視場小，亮度低，色域相對較小，難以實現(xiàn)大畫面；背投影電視采用高亮度陰極射線管、液晶顯示器和再成像技術(shù)增大畫面，其缺點是亮度和對比度比陰極射線管低、視角小、需要冷卻、體積大、壽命短。

而激光電視卻具有色純度高、色域大；無射線輻射，克服了熒光粉產(chǎn)生的熒光色對人眼長時間觀看所造成的不適感覺。特別值得關(guān)注的還有：激光電視的色域表現(xiàn)相當(dāng)豐富，可以達到等離子電視的 20倍左右，但是功耗卻只有同類型等離子的幾十分之一，體積和重量也相當(dāng)小巧，數(shù)字信號直接控制調(diào)制板。激光電視不存在可視角度的問題，你無論在哪個角度都可以清晰的看到屏幕的東西。

與傳統(tǒng)電視相比，激光電視具有如下特點：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；2）激光電視，它比等離子體電視機工藝簡單，色彩鮮艷，能夠最完美的再現(xiàn)自然色彩；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(diào)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）激光電視可以發(fā)展成為特超大屏幕電視、電影和投影一體化多功能產(chǎn)品。

激光電視主要采用“直掃描” 、“線掃描”和“點掃描”方式。3個半導(dǎo)體激光器發(fā)出三基色光源，通過光纖傳給 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，為了實現(xiàn)圖像的還原，圖像調(diào)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。能夠達到色彩空間的寬廣色域，比目前采用的廣播電視信號色彩空間提升20倍。

激光立體電視技術(shù)其全球市場規(guī)模將達到每年10萬億人民幣。主要應(yīng)用市場是家庭、學(xué)校、商場、醫(yī)院、指揮，培訓(xùn)，遠程醫(yī)療，模擬操作、大型場館等。

激光的色純度很高，所以在顯示的圖像顏色上十分逼真，據(jù)稱是超過NTSC標(biāo)準色域的20倍。激光投影的發(fā)光效率很高，傳統(tǒng)投影燈泡多為鹵素?zé)襞?，只?%～3%的能量轉(zhuǎn)換為光能，其他的都變成熱量了，還比較怕震動。所以激光投影的耗電量比較小，也不會產(chǎn)生高熱。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。

在激光電視中，由于激光具有極好的單色性和方向性，所以用激光顯示，不僅能保證重現(xiàn)圖像的顏色，而且可以收看全息圖像和立體畫面的電視節(jié)目。

建議我國加快研制自主設(shè)計制造的關(guān)鍵元器件、自主創(chuàng)新的核心專利技術(shù)，包括高分辨率芯片、小型化低成本高可靠性激光器，化合物半導(dǎo)體、光電子以及激光顯示器、半導(dǎo)體激光器件，管芯、器件封裝、半導(dǎo)體激光器外延材料的技術(shù)研發(fā)和生產(chǎn)平臺，這對我國建立獨立自主、領(lǐng)先于世界的下一代激光顯示產(chǎn)業(yè)具有極其重要的戰(zhàn)略意義。

圖1 數(shù)字光處理技術(shù)原理

圖2 激光電視與高清電視畫面比較