最新历史版本 :激光电视

来源：科技中国

电视的发展
　　等离子电视、平板电视、高清电视，当这些新一代数字电视还在逐步走近我们的生活时，科学家已经在激光电视的开发上取得了重大进展。
激光电视

激光电视：用彩色激光电视显示器代替彩色显像管的电视称激光电视。激光显示器主要由激光器、光偏转器和屏幕组成。与普通电视相比，在相同屏幕尺寸，相同图像效果条件下，其功耗仅为普通电视机的突出特点。其次，激光是100％单色光，红、蓝、绿三色光分别调制，彩色效果非常理想。它的室温寿命一般可达10万小时，经高温老化试验推算出的室温寿命可达百万小时，因此它是一种长奉命高可靠性的产品。

LaserVue HDTV

在激光电视中，一个光点以每秒５５英里的速度穿过屏幕，产生一个点点对应的图像，视觉差错使得观众看到的是一幅高质量的图像。由于激光具有极好的单色性和方向性，所以用激光显示，不仅能保证重现图像的颜色，而且对自然界中难以看到高饱和度也能显示出来。前苏联科学院研制成功的激光电视，不仅色彩鲜艳逼真，而且可以收看全息图像和立体画面的电视节目。

目录

• • 激光电视工作原理
  
• • 激光电视特点
  
• • 电视淘汰也快速 激光电视颠覆前三代
  
• • 激光电视的研究情况
  
  

激光电视工作原理

　　激光电视是利用半导体泵浦固态激光工作物质，产生红、绿、蓝三种波长的连续激光作为彩色激光电视的光源，通过电视信号控制三基色激光扫描图像。
激光器
　　一个激光器总是发射确定波长和颜色的光线，可以通过在激光器前面安装专门的晶体或光导生成红绿蓝颜色，然后在这些材料内通过所谓的聚焦将激光转化成期望的颜色。放映时，将红绿蓝数据送到激光单元内部的调制解调器上，视频数据通过调幅转换成光学信息，带有红绿蓝光线的三分射线组合成单一的激光射线，而包含所有图像信息的激光束再通过光缆送到放映头，最后投射到银幕上。
激光放映机合成图像的原理
　　激光放映机（激光电视）合成图像的原理与电视机相似。激光束从上到下、从左到右进行“扫射”。水平偏转（行扫描）通过放映头中的一个多面旋转镜实现，垂直偏转（帧扫描）通过一个倾斜镜实现。

激光电视的特点

高品质图像

新的图像再现技术充分利用了激光本身的优点。在光的传播方式上，激光光源与传统的白炽灯有着本质上的不同：普通白炽灯的光线向所有方向发射，而激光器将所有的光线都聚集在一个平行的光束中。此外，激光放映机比传统放映机能够表达更大的颜色范围，提供更加清晰的图像。

高清晰度使得激光放映机能够用于传统放映机不适用的一些领域。当前普遍采用的带卤化物灯的传统放映机不能随意向房间四处投影，因为放映镜头只能补偿非常小的失真，因此原则上放映机应该在放映轴线附近，一般位于房间的中央。

激光放映系统的不同之处在于，无论激光以垂直或水平角度照射银幕，效果都是一样的――没有失真。即使是怪异的投影几何结构，比如一个拱形银幕，甚至一个圆形屏幕，激光投影在任何地方都不会产生模糊不清的现象。激光放映机的这种特性为环形放映开创了一个美好的前景。

在实际应用中，激光技术还有其他许多优点：小巧紧凑的放映头可以与激光单元分开；激光单元可以隐藏在房间内，只将小的放映头露在外面；由倾斜放映而产生的失真可以非常简单地校正等等。

多种信号源

任何视频源或数据源都可以与激光放映机相连。当然，这些图像源本身的分辨率限制了放映质量。要进行彩色放映，就需要红、绿、蓝三种基本色，而激光器只提供单色光。原因是当电子在向低电位过渡时，以电磁波的形式发射一个短的能量脉冲。在物理学原理中，频率和波长直接联系在一起，表现出来的就是某种颜色。

一个激光器总是发射确定波长和颜色的光线，可以通过在激光器前面安装专门的晶体或光导生成红绿蓝颜色，然后在这些材料内通过所谓的聚焦将激光转化成期望的颜色。放映时，将红绿蓝数据送到激光单元内部的调制解调器上，视频数据通过调幅转换成光学信息，带有红绿蓝光线的三分射线组合成单一的激光射线，而包含所有图像信息的激光束再通过光缆送到放映头，最后投射到银幕上。

在激光放映系统中，设备的输入端可以识别输入信号符合哪些标准，系统通过一个逻辑控制模块按照该标准进行调整。模拟的视频数据将被数字化，并缓冲存储，接着进行颜色转换，红绿蓝激光器将调整成与电视系统的色带间隔一致的状态。

成像类似电视

激光放映机合成图像的原理与电视机相似。激光束从上到下、从左到右进行“扫射”。水平偏转（行扫描）通过放映头中的一个多面旋转镜实现，垂直偏转（帧扫描）通过一个倾斜镜实现。

与传统放映机中的卤化物灯相比，激光是一种非常高效的光源。在传统放映机中，卤化物灯只将光线能量的一小部分（2%～3%）进行转化，其余的都浪费了。而且卤化物灯价格昂贵，易损耗，亮度衰减迅速，对震动非常敏感。而激光系统的运行时间长达1万多个小时，因为激光束可以通过镜面进行偏转，所以系统不需要机械部件，稳定性好。研究人员预测在未来几年内，激光投投影电视有望进入家庭！

激光放映机合成图像的原理与电视机相似。激光束从上到下、从左到右进行“扫射”。水平偏转（行扫描）通过放映头中的一个多面旋转镜实现，垂直偏转（帧扫描）通过一个倾斜镜实现。工作过程和CRT的电子束扫描在荧光屏上有些类似，不过电子束是通过磁场偏转完成扫描，而激光就得靠棱镜了。

为什么叫激光“电视”

按理说这个应该叫激光背投比较恰当，而且该公司较早前已经生产出了60英寸的激光投影机，我想之所以叫电视，一是尺寸不太大，二是扫描过程类似CRT电视显象管，三是能拿世界第一吧。

优点有哪些？

没有透镜，自然没有变形，普通投影机都要求我们尽量摆放在与屏幕正对的位置，而激光投影机则没有这个问题，即便把“放映头”放在墙角里，投射出来的画面也没有任何变形。甚至是怪异的投影几何结构，比如一个拱形银幕，甚至一个圆形屏幕，激光投影在任何地方都不会产生模糊不清的现象。

此外，激光的色纯度很高，所以在显示的图像颜色上十分逼真，据称是超过NTSC标准色域的100％。有人记起LED背光液晶电视了吧，那个据称105％呢，我搞不清楚，反正都没见过。

激光投影的发光效率很高，传统投影灯泡多为卤素灯泡，只有2-3%的能量转换为光能，其他的都变成热量了，还比较怕震动。所以激光投影的耗电量比较小，也不会产生高热。它的室温寿命一般可达10万小时，经高温老化试验推算出的室温寿命可达百万小时，因此它是一种长奉命高可*性的产品。

激光电视特点

　　激光电视与传统电视相比具有如下特点： 　(1) 激光电视清晰度高、屏幕尺寸灵活。由于不存在聚焦问题，鲜艳的图像可以投射到各种材料表面，甚至是弯曲的表面，仍然可以清晰成像。这种系统还可适应目前使用的所有电视和微机显示器的标准，即PAL制、NC制、SECAM 制、VGA等制式。 　　


(2) 激光电视可以发展成为特超大屏幕电视、电影和投影一体化多功能产品。它较等离子体和液晶电视机工艺简单，亮度比大屏幕液晶电视机亮，且不受视角的方向性影响。 　　


(3) 激光是100％单色光，红、绿、蓝三色激光可利用数字信号分别调制，因为色谱纯净，所以彩色效果非常理想。现有的电视技术其实只能显示出肉眼可见色彩中的30%, 而激光电视则能让你看到可见色彩中的70%。激光晶体管的室温寿命一般可达10万小时，经高温老化试验推算出的室温寿命可达百万小时，因此它是一种长寿命高可靠性的产品。 　　


(4) 激光电视是利用激光束投射成象, 所以在大屏幕高亮度情况下，投射出的大功率激光束如直接照射到观看者的眼睛，其安全性就不容忽视。所以在目前封闭式光路的背投激光电视是主要方向。 　　


(5) 用于桌面的正投式激光电视由于显示的屏幕尺寸小, 所以激光功率很小, 观看安全。在将电源和无线接收单元外置的情况下, 主机可以制成象香烟盒大小的尺寸，国外已有相应产品出现。

电视淘汰也快速 激光电视颠覆前三代

有人指出“第一代电视”是指黑白电视，“第二代电视”指彩色电视，“第三代电视”指高清电视，而“第四代电视”将是激光电视。

“激光电视”又是融合了什么先进技术的电视呢？原来用彩色激光电视显示器代替彩色显像管的电视称激光电视。激光显示器主要由激光器、光偏转器和屏幕组成。与普通电视相比，在相同屏幕尺寸，相同图像效果条件下，其功耗大大降低。其次，激光是100％单色光，红、蓝、绿三色光分别调制，彩色效果非常理想。它的室温寿命一般可达10万小时，经高温老化试验推算出的室温寿命可达百万小时，因此它是一种长奉命高可靠性的产品。

三菱激光电视LaserVue

如今高清电视（HDTV）只能表现人的视觉所能体验的颜色频谱的40%，而激光电视可以实现比液晶电视和等离子电视2倍的色阶表现能力。激光束可以提供最丰富，复杂的色彩同样还能伴随着最好的的清晰度和视野深度。在过去的几年内，激光电视一直在静静的发展，现在很显然已经到了其黄金时段，有望在2008年的秋季出货给分销商。

激光电视对环境非常友好，非常节能，消耗的电能仅差不多是当今液晶电视的一半，是等离子电视的1/3。

在08年CES上，三菱展出了一款激光电视，暂定名为“LaserVue”，并且预告将会在2008年第三季度问世，问世之时相信也会有恐怖的售价，并且产量会很小。如果激光电视能获得市场接纳，那液晶电视、等离子电视的好日子就算是到头了。  

激光电视的研究情况

　　激光电视是21世纪的电视机市场中最强的竞争者，目前国际上有德国LDT公司、韩国三星公司、日本索尼公司和日本三菱公司开展了激光电视的研究，日本索尼公司开发的激光电视主要采用“直扫描”和“线扫描”方式，德国LDT公司、韩国三星公司则采用“点扫描”方式。而日本三菱公司已于近期推出其采用三基色激光光源的DLP背投电视，支持最新的色彩空间国际标准，去掉了色轮之后，单片DMD芯片也有了上佳的色彩表现。这款激光DLP背投电视与以往DLP背投最大的不同是取消了灯泡作为光源，以及分色用的色轮，转而采用三个半导体激光器发出三基色光源，通过光纤传到给DMD芯片，由于在光纤内部的多次反射，降低了干涉条纹。同时，为了实现图像的还原，三菱还开发了图像调制系统NCM（自然色彩矩阵），将视频信号中的亮度型号与色彩信号分离，更将色彩信号分解为12组单独色相进行控制，以得到最佳的色彩还原效果。因此，这台激光背投的色彩还原能力得到了IEC国际电工委员会的认可，认为其能够达到色彩空间的宽广色域，比目前采用的广播电视信号色彩空间提升1.8倍。日本三菱公司利用彩色激光制造的新一代轻型高清电视，其图像质量可超过电影画质，产品预计于明年年底上市。 　　我国对激光显示技术的关注也早已开始，北京中视中科光电技术有限公司是国内唯一致力于激光显示产业化的公司。上世纪80年代末，激光全色显示技术就已进入我国863计划。2002年我国在该技术领域实现重大突破，推出全固态激光显示原理样机，2003年研制出60英寸背投激光显示机，2005年推出84英寸背投激光显示机，最近又研制成功140英寸大屏幕激光显示样机。这些科研成果标志着我国进入国际激光彩色显示技术开发的先进行列，为抢占彩色激光电视产业制高点奠定坚实的基础。 　　在中科院与中视中科公司的推动下，激光显示技术受到了中央领导的关注与重视，李长春常委参观了激光显示样机演示、曾培炎、陈至立就激光显示发展给予了指示。刘淇书记也亲自作了批示，争取让激光显示“在奥运会中有所展现”。 　　在大尺寸图象显示领域中, 激光电视将凭借明显的技术优势占领市场，液晶技术在中尺寸电视领域将继续发展, OLED技术将在小尺寸领域有很好的展现， 其它显示技术的前景则不明朗。

激光电视何时到来？

激光显示能实现传统显示所达到的所有先进技术指标，如大屏幕、高分辨率、数字化等，与现有的显像管投影显示、灯泡投影显示、液晶和等离子体等平板显示相比，它具有更大的色域，其色度三角形面积是荧光粉的两倍以上，且激光是线谱，具有很高的色饱和度。可以显示出人眼能识别的颜色种类的90％，从而更真实地再现客观世界的丰富色彩。因此，激光全色显示技术将是未来显示产业发展的必然选择，而日本产业界也将其称为“人类视觉史上的革命”。由于激光电视的颠覆性，近年来国际上德、日、美、韩等国均投入了巨大的人力物力进行激光全色显示技术的研究。

2006年4月，三菱公司推出了40英寸激光电视；2007年1月，SONY在2007CES展上推出了55英寸激光电视；日本精工爱普生公司宣布与美国Novalux战略合作；美国相干公司将其激光显示技术授权德国欧司朗公司，共同开发激光显示技术。我国的激光显示技术研究与国际同步，经过科技人员在国家“八五”计划以来的三个五年计划中执着研发，我国的激光电视整体上达到国际水平，关键技术指标国际领先。我国在2003年就推出了激光电视原理样机，2005年相继推出了60英寸、84英寸以及140英寸激光电视样机，今年5月份在北京国际科技展览会展出的120英寸激光电视更是成为“科博会之星”。2007至2009年是激光显示的导入期，更多的进入到行业应用当中。2012年，进入快速成长期。2015年，进入稳定期、成熟期，从而替代等离子和液晶电视。

LaserVue HDTV

激光显示：产业融合和构建标准是当务之急

除在关键技术领域不断寻求突破外，在产业化领域我国相关主管部门关注激光显示在未来显示中的重要战略地位，在积极布局发展，推进激光显示业快速发展。激光显示主要应用领域包括四个：一是公共信息大屏幕、电影院、工程项目屏等；二是家庭影院和电视；三是计算机显示屏和游戏机；四是便携式显示，比如用在手机上可做投影仪。在这些应用中，第一类和第二类市场已启动，在计算机显示屏领域，美国已研制出来，但价格很贵。

虽然200英寸的激光电视样机已进入我们的视线，但从国内外总体发展状态来看，激光显示产业发展仍处于产业化的前夜。 激光显示距真正大规模应用还有很长一段距离，这一是因为成本，二是国内标准。成本其实亦涉及技术问题，目前还没有成熟的大规模量产的技术，还有就是片源问题没有得到有效解决。电视从黑白发展到彩电，但如果片源是黑白的，彩电放出来亦是黑白，因而激光显示要走入千家万户，片源问题需要解决才有可能，一方面需要兼容已有的片源，另一方面片源的像素也要着力提高，这涉及产业链各环节的配套问题，而目前激光显示的产业化配套链环境尚未成熟，还在发展之中。未来几年是全球以及我国激光显示技术产业发展的黄金时期也是关键时期，我国如何应对激光显示的“新战役”？

在产业化和标准方面应同时并行。国家在这一领域应加强引导，加大扶持力度，出台相关的政策支持，目前激光显示已列入国家863项目，但这一领域投资很大，因激光显示产业链涉及到微电子、光机电、家电等多个领域，今后还需加大投资力度。二是应尽快组织产业联盟，规范产业运作，尽快改变无序竞争的状态，并将激光显示标准制定出来，推进国内激光显示业的大力发展。否则不仅是“起个大早，赶个晚集”，而且还会将激光显示这一代表未来发展方向的巨大的市场拱手相让。 在全固态激光器技术中，国内已经比较成熟；在半导体激光器的红、绿、蓝三基色中，红色发展比较成熟，蓝色技术也已开发出来，但成本比较贵；而绿色技术还不成熟，还没有明确的技术发展路线。在这一方面，国外做得要领先一些。5年之内，激光显示应用会是两者的混合，10年后可能还是以半导体激光器为主，因为它效率更高更容易规模化。国内应该在全固态激光器和半导体激光器领域齐头并进，加快开发与应用。

5-10年后激光电视将走进百姓家

　　长春光机所研究员刘伟奇说，1997年，在德国柏林国际无线电设备展览会上，展出了激光彩色电视系统，引起参观者的极大兴趣，同时也掀起了激光电视的研发热潮。长春光机所不失时机地加入到研发激光电视的行列中，经过近10年努力，2005年，终于研制出我国首台激光彩色投影电视。

　　1998年开始研究激光电视

　　刘伟奇说，激光电视显示器比传统显示器更具有优越性。“激光电视显示器与传统显示器的光源不同，激光电视是用激光器作为光源，也就是用红绿蓝三基色作为光源，这与传统的显示技术（等离子、液晶）相比，色彩更加鲜艳丰富，更能真实反映自然界色彩。此外，激光电视还克服了人眼长时间观看荧光粉产生的荧光色所造成的不适感，而且对人眼没有辐射。”

　　自1998年，长春光机所就开始了激光电视的研究工作，并争取到了省经贸委的第一笔启动经费。

　　胡锦涛观看样机效果演示

　　经过几年努力研发，2002年9月，长春光机所研制的激光全色显示试验装置与北京物理所提供的红绿蓝三基色激光器相结合，首次在我国成功地投出了激光彩色视频图像。随后，激光显示的应用化研发得到了省科技厅的重点支持。又过了1年多的时间，也就是2004年，我国首台“一体式风冷”激光显示原理样机研制成功。“这台样机图像分辨率高、色彩丰富、艳丽，充分展示出激光显示色域大、色饱和度高的独到优势。2004年5月14日，胡锦涛总书记观看了该样机的效果演示。”刘伟奇兴奋地说，当时就是他为胡总书记演示的。

　　此后，长春光机所于2005年完成了“激光彩色投影电视”演示样机的研制，它的成功标志着我国已进入国际激光电视先进行列。

　　未来激光电视将走进家庭

　　国产激光电视的研制成功对整个彩电行业来说，都是一件好事。但由于成本偏高等原因，目前，大屏幕激光电视的主要应用市场是大型场馆，如奥运等体育场馆、大型会议室、宾馆设施、市政建设等。据介绍，随着产业化技术和市场的成熟，成本价格的降低，激光电视在大型场馆的应用率将大幅提高，进入家庭的时间也会缩短。据预测，激光电视进入普通家庭需要5至10年的时间，届时，激光电视将会取代传统显示电视，如果进入家庭，其年产值将达到数亿元。（

参考文献

http://www.21ic.com/news/opto/200904/42569.htm

很想见识见识

三菱的激光背投，国内应该有售！

高科技 啊

下次看看市场上有买没