编辑：左越Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｕｏｙｕｅ＠ｃｅｓｉ．ｃｒｌ激光显示专题ＩＴｏｐｉｃｏｎｋ璩ｅｒＤｉｓｐｌａｙＩ激光显示应用●海信集团有限公司郭大勃刘显荣刘卫东超短焦激光家庭影院ＬａｓｅｒＤｉｓｐｌａｙＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ・－－－－——ＵｌｔｒａｓｈｏｒｔＦｏｃａｌＬａｓｅｒＨｏｍｅＴｈｅａｔｒｅ摘要介绍了超短焦激光家庭影院显示系统，具体包括激光光源、超短焦光机模组、激光家庭影院电路系统架构、抗环境光超短焦屏幕的原理和特点。以目前一款高性能的激光超短焦家庭影院系统为例，指出了激光家庭影院安装灵活、色彩绚丽、可全天候使用等优点及其未来发展方向。关键词激光超短焦家庭影院Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｉｓｐｌａｙｓｙｓｔｅｍｏｆｕｌｔｒａｓｈｏｒｔｆｏｃａｌｌａｓｅｒｈｏｍｅｔｈｅａｔｒｅｈａｓｂｅｅｎｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｌａｓｅｒｌｉｇｈｔｓｏｕｒｃｅ，ｕｌｔｒａｓｈｏｒｔｌｉｇｈｔｅｎｇｉｎｅ，ｔｈｅａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｃｉｒｃｕｉｔａｎｄａｍｂｉｅｎｔ—ｌｉｇｈｔ—ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎｓｃｒｅｅｎ．Ｉｔｕｓｅｓａｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｕｌｔｒａｓｈｏｒｔｆｏｃａｌｌａｓｅｒｈｏｍｅｔｈｅａｔｒｅａｓａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，ａｎｄｐｏｉｎｔｓｏｕｔｉｔｓｍｅｒｉｔｓｏｆｆｌｅｘｉｂｌｅｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ，ｒｉｃｈｃｏｌｏｕｒｗｅｌｌａｓｔｈｅｔｅｎｄｅｎｃｙｏｆｔｈｅｌａｓｅｒｈｏｍｅｔｈｅａｔｒｅ’Ｓｆｕｔｕｒｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｓｅｒ；ｕｌｔｒａｓｈｏｒｔｆｏｃａｌ；ｈｏｍｅｔｈｅａｔｒｅ１技术及应用背景近年来、显示技术发生了前所未有的巨大变革，无论是市场还是技术都处于急剧变化、飞速发展的时期，应用范围不断扩大。显示技术的一个理想目电视的尺寸不断增大。根据中国城乡家电市场零售监测报告，家用电视产品屏幕尺寸越大，其销售量增长速度就越快：最近三年，６０ｉｎｃｈ及以上的平板电视年销售量增长率均超过了１５０％。这显示了消费者对超大画面有着巨大的需求。但是目前超大尺寸平板电视高昂的价格抑制了这一需求。而激光显示容易实现大屏幕，面积价格比高，同时超短焦激光投影技术空间容易排放，所以超短焦激光投影影院系统成为大尺寸显示行业的一个发展方向。标是能给予观众身临其境的临场感。为此，显示技术需集大画面、高分辨率、逼真的立体感和丰富的色彩等诸多要素于一身。数字高清技术的发展和推广将解决高分辨率的问题，同时也会促进大屏幕市场的发展。现在３Ｄ立体显示技术也在迅速发展，将逐渐带给观众较强的立体感受。激光显示由于光源是点光源，便于节能高效的大屏幕投影系统的设计，在大屏幕应用上更具优势。２激光显示技术的家庭影院方案定位激光家庭影院产品定位于高端家庭影院市场。传统投影机以其特有的“以点生面”的显示方式被广泛应用在各种大尺寸信息显示环境中，但是传统家庭影院在家用显示领域中却一直处于边缘地位，主要原因有三个：一是传统家庭影院对安装有较高激光显示能再现的色域可达其他技术的两倍，可给予观众一种全新的视觉感受。激光光源的简易高速调制也易与３Ｄ信号结合，而且激光显示３Ｄ图像因色彩丰富，观赏辨析起来更容易，能减少人眼的疲劳。激光显示因具备上述特性，而最有希望成为带来完美临场感的显示技术，从而成为下一代显示技术研发的热点。的要求，需要专门设计摆放、布线和装修方案，对空间较小的家庭环境产生较大的影响：二是其使用的灯泡光源寿命短而且更换不便：三是无法像电视一样日常观看，使用率低。这三点缺陷使得传统家随着时代的发展和技术水平的提高，家用平板万方数据圃圃圈［Ｉ激光显示专题ＩＴｏｐｉｃＯｉｌＬａｓｅｒＤｉｓｐｌａｙ庭影院难以在家庭中普及。近年来，激光家庭影院的出现，为消费者提供了一种全新的家用大屏幕显示的选择。激光家庭影院在发挥激光光源这一先进技术优势的同时，精激光家庭影院整体效果见图２。（１）激光光源激光影院所采用的光源，是以蓝光激光激发多色荧光粉产生彩色光，包含以下几个关键点：ａ．大功率激光器阵列的合光与光束压缩技术光源使用成熟的商用大功率蓝光半导体激光器，该激光器排列成阵列。项目要求将数十片排列成阵列的激光光束讲行合光和乐缩在根高激发功率的同时减小镜片和光源体积。业内一般有如图３所示的两种合光方案。确瞄准家庭用户，针对性地结合超短焦投影和抗环境光屏幕等多项领先技术，突破了传统家庭投影的定位，发展成为全新的产品形态。其兼具超大画而、鲜艳任彩、韶长寿命、绿仁环保以疋媳美平桶电视的全天使用能力，会给家庭用户带来全新的体验。３超短焦激光家庭影院关键技术激光家庭影院以激光光源模组技术和超短焦投影技术为核心，以高效散热技术和一体化结构设计为重要支撑，发挥电路控制和硬件方面的优势，配合智能化操作系统，形成了独特的产品架构，见图１。ＬＤ阵列ＪＩｌ’『’ｒ“Ｊ｛ＬＤ阵列ｎｌｌＪＩ。ｆ”图３ＬＤ阵列示意图具体方案需要根据整机的结构要求和散热设计进行选择。两种方案的关键都在于控制激光器阵列｛｜｜｜一ｊ，图１激光家庭影院架构图２激光家庭影院整体效果以及合光反射镜的结构和机械公差，使其满足光学设计的公差要求，保证激光照射荧光粉的效率。ｂ．与光机照明一体化的荧光光路设计技术光源将根据光机照明的要求，设计高效的荧光收集光路。激光激发出的荧光具有与成熟的规格化、标准化的高压汞灯光源不同的发光性质，需要根据光机照明的要求设计相应的荧光收集光路，以实现整机效率的最大化。这部分设计同样要注意机械结构公差与光学公差的配合，需共同进行设计。ｃ．光源与整机的散热优化项目的散热设计要从整机系统层面进行统筹设计，从理论分析开始，建立光源和整机的热流模型，计算优化散热设计，同时光源和整机的结构也要相互配合做出相应的调整，实现整机散热效果的优化。（２）超短焦光机模组图４所示的自主研制完成超短焦投影光机模组，投射比为ｏ．２４，光机模组采用二次成像设计，可以＿怒’淼熙：万方数据激光显示专题Ｉ’ＦｏｐｉｃｏｎＬａｓｅｒＤｉｓｐｌａｙＩ实现不同形态的整机产品，量产良率高，成本便宜，分辨率达到１９２０×１０８０。亮度：２０００ｌｍ对比度：大于２００００：１色域：大于８２％（ＮＴＳＣ）寿命：大于２０屏幕尺寸：１０００００ｈｉｎｃｈ（３）激光家庭影院电路系统激光家庭影院电路系统主要由整机电源电路、前端视频处理电路、图像显示电路及光源驱动电路等组成。一整机功耗：４００Ｗ簿记２姆投影距离：１０ｃｍ此超短焦激光家庭影院主要有以下优点：（１）灵活的安装方式，投影１００ｉｎｃｈ屏幕时，整机距离屏幕只有１０ｃｍ，可以放置在屏幕下方，解决一角成像了传统家庭影院布线的局限性。图４超短焦光机模组（２）绚丽的显示效果，整机采用激光光源，显示色域可达８２％（ＮＴＳＣ）。整机使用寿命可达２００００ｈ激光家庭影院前端视频处理芯片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，运动自适应边缘补偿去隔行；非线性缩放引擎；画质增强，亮度、色度瞬态改善、自适应对比度调整、行／场锐度提升、自动黑白延伸、伽马校正、色彩管理等。前端视频处理芯片将视频信号送入图像显示以上，按每天观看６ｈ算，可观看近１０年。（３）全天候使用能力。激光家庭影院采用减反射屏幕，屏幕可消除环境光对显示效果的影响，可使在室内明亮环境下的观看效果接近暗室的观看效果。电路，图像显示电路控制显示芯片显示图像。激光家庭影院显示芯片采用的是ＴＩ的ｏ．６５ＤＭＤ芯片，分辨率为１９２０×１５应用与未来发展ｉｎｃｈ０８０，数字微镜的响激光显示所面临的问题主要是系统成本急需降低和产业化应用。激光显示现在的成本问题主要集中在激光光源上，近年来随着蓝光半导体激光器的大虽使用，激光光源的成本正在逐渐降低，如果能在市场应用上找到突破口，激光显示将大有可为。激光家庭影院目前处于市场探索阶段，从市场调查与用户试用的反馈来看，效果很好。家庭用户对超大画面体验表现出了极大的热情。除了影院应用外，激光家庭影院以其优秀的观看效果和环境适用性，在可用性方面可以与液晶电视媲美，高清电视节目观看、视频游戏、网页浏览方面都有很好的用户体验。如果能抓住目前的时机，依靠产业链的应时间为１０ｎｓ，从而可保证高速的屏幕刷新频率，使得显示图像稳定不闪烁。（４）抗环境光超短焦屏幕抗环境光超短焦屏幕是激光影院的重要组成部分。与传统的家庭影院屏幕相比，该屏幕具有明显的特点：ａ．屏幕的菲涅尔结构设计与超短焦镜头完全匹配，具有超短焦、离轴等特点，与传统背投屏幕的结构区别较大。ｂ，独特的抗环境光设计可以大大扩展激光影院电视的适用环境，可以让用户作为电视日常使用。４超短焦激光家庭影院的性能优点目前超短焦激光家庭影院整机技术指标如下分辨率：１９２０×１０８０合作，将价格进一步降低，其将具有广阔的市场前景。以激光家庭影院为基础，进一步提高亮度，有望将其应用领域扩展到商业和教育领域。图（收稿日期：２０１４．０４．０３）万方数据圃隘圈ｒ激光显示应用——超短焦激光家庭影院
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
郭大勃， 刘显荣， 刘卫东海信集团有限公司
信息技术与标准化
Information Technology & Standardization2014(5)
引用本文格式：郭大勃.刘显荣.刘卫东 激光显示应用——超短焦激光家庭影院[期刊论文]-信息技术与标准化 2014(5)
