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导语:今年年初,2022年北京奥运会闭幕式上那棵鲜艳的“参天大树”无疑震撼了世界各地的观众。 这场光影盛宴利用了激光显示技术。 那么,大家对这项技术了解多少? 今天制造君带大家来一探究竟!
图:北京冬奥会《折柳寄情》环节激光束大树
随着信息技术的发展,信息化时代的到来,标志着人机信息交换环节中最重要的信息输出终端遍布人们生活的方方面面。 2012年,国际电信联盟针对高画质视频制定了最新标准BT.2020。 作为未来视音频广播的技术标准,只有满足该标准才能进入世界高端显示市场,而真正的激光显示是目前唯一能够达到BT.2020的显示技术。
一.显示技术:从黑白到全色
配图:显示技术发展路线图
二四代显示技术原理:典型模式“扫描投影”
激光显示有扫描型和投影型两种典型模式。
扫描激光显示利用旋转镜声光电光等技术实现逐行扫描,旋转镜技术实现帧扫描,声光或电光技术进行信号调制,类似于传统电视的逐行扫描模式。 具有可投射非平面屏幕大屏幕特殊屏幕,光能利用率高等特点。 但是,这种模型还处于实验室阶段。
投射式激光显示主要由三原色激光光源光学引擎和屏幕三部分组成。 光学引擎是图中红绿蓝三光阀,同时驱动光束x棱镜投影透镜和光阀构成图像调制信号系统。 整体工作过程以红绿蓝三原色激光器为显示光源,三色激光器分别经过扩束均匀化消光后入射到相应的光阀,经过图像调制信号系统的三色激光器经x棱镜调色后入射到投影物镜,最后
配图:激光显示工作原理图
三四代呈现技术特征:“真实”,更“还原”
1在宽色域实现“真正的激光”
传统的彩色显示装置光谱带光谱,色度图中色域只覆盖了人眼能识别的颜色的一小部分,因此无法再现高饱和度的颜色。 另一方面,“真正的激光”单色性好,其光谱为线谱,能够在色度图上形成超宽色域。 颜色深度越大,画面的三维分辨率越好,可以得到更平滑的颜色迁移表现。
配图:不同显示技术在色度图中实现的色域
2双高清捕捉“真实世界”
双高清是指几何高清和彩色高清。 其中,几何高清是指线条的分辨率。 生理学及光学特征使人眼能观察到超高分辨率的影像及丰富精细的色彩,人类对显示器的分辨率有非常高的标准。 凭借激光方向性好发散角小的特点,可以轻松实现4K8K或更高的显示分辨率,为人眼带来极致享受。 彩色高清晰度是指颜色的数量。 激光显示最突出的特征是小于5nm的线状光谱,如果采用小于5nm的光谱宽度的3原色激光作为光源,则颜色纯度高,能够避免12bit的颜色代码重叠,并且能够显示比以往显示大500倍以上的颜色数量
3高性能成果“强稳”
在光的传输过程中,激光显示采用“光纤耦合”技术,该技术通过光学设计用光纤约束高能激光成为激光。 该方法形成的激光具有传输效率高可靠性高的特点,不受温度振动湿度等外界环境变化的影响。 此外,激光光源采用半导体自动化全过程质量系统控制等制造技术,进一步确保了产品的可靠性。
4过渡平稳“舒适度高”
与来自自然界各种物体的反射光进入人眼的原理相同,激光显示也采用了反射式图像。 通过这种屏幕以反射式原理进入人眼的光非常柔和,不会有晃眼晃眼等。 另外,激光显示像素与发光物体的面积相同,像素与像素之间没有边缘效应,过渡平缓,因此观看舒适度高.
图: Inesa大屏幕激光智能显示终端
四.激光显示应用前景巨大
激光显示技术目前正处于产业引领期,全球市场持续增长,国际显示行业一直看好激光显示的发展方向,各国都获得了在国际竞争中的话语权和参与权。 随着半导体激光器的发展,我国在激光显示领域也取得了长足的发展,激光显示市场迅速增长,形成了从激光显示材料装备技术开发到应用的上下游产业链布局,具有一定的基础。
2007年,深圳某科技公司率先发明了世界先进的激光荧光粉显示技术。 该技术被国际同行视为新一代激光显示的发展方向,在世界上率先实现了该技术的产业化,确立了我国在激光显示领域的国际领先地位。
但不容忽视的是,我国长期遭受光源芯片显示芯片等核心技术被国外垄断的状况。 因此,在今后一段时间内,激光显示技术不仅是世界上,也是我国激光显示技术产业发展的黄金时代。 我们要通过对核心关键技术标准的研究和建立,抢占技术和市场的制高点。
图:激光电视
结语:
参考资料:
高伟男许祖彦毕勇袁园.激光展示了技术发展的现状和趋势:85-91。
许祖彦.宽色域显示——新一代显示技术:227-231。
许祖彦.激光显示——新一代显示技术:737-741。
.新材料产业,2009:61-65。
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