显示技术历经黑白、标准彩色和数字显示时代后,将迎来大色域全色显示时代。标准彩色时代解决了黑白向彩色转换问题,数字时代把标准彩色时代的模拟信号转变为数字信号,从而解决了高分辨率画面稳定传输问题。在前三个显示时代,由于传统显示终端仅能覆盖人眼所能识别的色彩空间的30%,这远远不能达到人们对亮丽、绚丽世界的追求。
RGB激光显示技术是以红、绿、蓝三基色激光为光源的显示技术,是继黑白显示、彩色显示、数字显示之后的第四代显示技术。与自然光色域相比较,传统显示设备只能再现人眼所见颜色的30%,而激光显示方式可覆盖90%以上。
纯激光显示技术,可以真实再现客观世界更丰富、艳丽的色彩、提供更具震撼的表现力;同时完全继承数字时代的高分辨率、数字信号等特征,实现人类有史以来更好的色彩还原,因此被称为“人类视觉史上的革命”。
DLP是什么
DLP是“Digital Light Procession”的缩写 。它的意思为数字光处理,也就是说这种技术要先把影像讯号经过数字处理,然后再把光投影出来。它是基于德仪公司开发的数字微反射镜器件—DMD来完成显示数字可视信息的最终环节。DLP投影技术是应用了数字微镜晶片(DMD)来做主要 关键元件以实现数字光学处理过程。其原理是将光源分成R、G、B三色,再将色彩由透镜成像在DMD上,以同步讯号的方法,把数字旋转镜片的电讯号,将连续光转为灰阶,配合R、G、B三种颜色而将色彩表现出来,最后在经过镜头投影成像。
DMD工作原理
是Digtal Micromirror Device的缩写,字面意思为数字微镜元件,这是指在DLP技术系统中的核心——光学引擎心脏采用的数字微镜晶片,它是在CMOS的标准半导体制程上,加上一个可以调变反射面的旋转机构形成的器件。
以1024×768分辨率为例,在一块DMD上共有1024×768个小反射镜,每个镜子代表一个像素,每一个小反射镜都具有独立控制光线的开关能力。小反射镜反射光线的角度受视频信号控制,视频信号受数字光处理器DLP调制,把视频信号调制成等幅的脉宽调制信号,用脉冲宽度大小来控制小反射镜开、关光路的时间,在屏幕上产生不同亮度的灰度等级图像。


三基色纯激光显示技术原理
以红、绿、蓝(RGB)三基色激光为光源的纯激光显示技术,与原有的阴极射线管(CRT)、液晶(LCD)和等离子体(PDP)等显示技术相比,在显示系统工艺构成上取得了光源升级换代的重大发明,在色度学方面实现了重大突破。由于激光为线谱,色饱和度高,色彩鲜艳;又由于激光谱线丰富,可以选择实现大色域显示,因此可显示超过CRT、LCD和PDP两倍以上的色彩,解决显示技术领域长期以来悬而未决的大色域色彩再现的难题。
其工作原理如上图:红、绿、蓝三色激光分别经过扩束、匀场、消相干后入射到相对应的光阀上,光阀上加有图像调制信号,经调制后的三色激光由X棱镜合色后入射到投影物镜,最后经投影物镜投射到屏幕,得到激光显示图像。
RGB激光光源优势
1.宽广的色域与超高的色彩饱和度
RGB激光显示技术带来的色域远大于Rec.709色域标准,是目前国际显示NTSC色彩标准的2倍,满足Rec.2020色域标准。传统显示设备只能再现人眼所见颜色的35%,而LRGB三色纯激光显示技术可覆盖90%以上。因此LRGB显示技术所呈现的色彩更丰富,更真实。
2.更高的视觉亮度与超高的色彩饱和度
RGB激光显示技术带来的高亮度是其他光源显示技术所不及的。RGB激光光源的紧凑性以及其大的光功率密度使得纯激光投影显示设备可以很容易达到高亮度,由于激光光源的窄色谱特性(单色性高),在相同标称亮度下,RGB激光投显示技术可以带来更高的视觉亮度。
高饱和度:激光投影技术的RGB三原色,光源的谱线极窄接近一条线,因此其显示的颜色饱和度就越高,视觉上颜色的纯净度和通透性就越好;


3.更长的寿命
RGB激光显示技术的光源亮度在3万小时的衰减仅仅小于30%,因此激光光源使用寿命可达3万小时以上,输出功率稳定无衰减,可实现7天24小时连续工作。RGB激光投影机每天8小时开机可以使用8-10年,与传统灯泡投影机和单色荧光轮投影机相比无需更换灯泡与荧光轮,因此大幅降低了后期的维护成本。
4.节能环保
研究表明,传统灯泡在工作时,产生的能量中只有一部分是可见光,接近50%的能量以红外线和紫外线的形式辐射出来。长时间高能量的红外线和紫外线会影响投影机电子元器件的寿命,紫外线对人体的健康也有较大影响。此外,由于灯泡投影机光源所消耗的能量仅有一多半为有效可见光,因此浪费的能量也较多,导致系统的效率较低。RGB激光显示技术则基本上不产生红外线和紫外线,而且激光光源的发热量低,与普通灯泡投影机和单色激光投影机相比,具有更高的电光转换率。纯激光显示设备能耗是传统显示技术的1/3,生产过程中无废气,废水和废渣排放,绿色环保。
5.激光散斑
激光在散射体表面的漫反射或通过一个透明散射体(如毛玻璃)时,在散射表面或附近的光场中可以观察到一种无规分布的亮暗斑点,这种斑点称为激光散斑(Laser Speckles)。激光散斑也是影响LRGB纯激光显示技术最大的问题,因此激光散斑的解决方案直接影响纯激光显示技术的画面质量。
复合散斑抑制技术
角度多样性、 偏振多样性、多独立激光光源等技术复合 应用,可有效抑制一次和二次散斑。
LED投影机
LED投影机的光线是通过高功率LED发出光线,穿透分光镜和一系列透镜后得到的。LED投影机有两种类型,一种是采用3片液晶面板,另一方面是采用TI的DMD芯片,我司研发的产品采用的是TI 的1080p DMD。