激光投影顯示技術(shù)（LDT），也稱激光投影技術(shù)或者激光顯示技術(shù)，它是以紅、綠、藍(lán)(RGB)三基色激光為光源的顯示技術(shù)，可以最真實(shí)地再現(xiàn)客觀世界豐富、艷麗的色彩，提供更具震撼的表現(xiàn)力。[1] 從色度學(xué)角度來看，激光顯示的色域覆蓋率可以達(dá)到人眼所能識(shí)別色彩空間的90%以上，是傳統(tǒng)顯示色域覆蓋率的兩倍以上，徹底突破前三代顯示技術(shù)色域空間的不足，實(shí)現(xiàn)人類有史以來最完美色彩還原，使人們通過顯示終端看到最真實(shí)、最絢麗的世界。

人類對(duì)外部世界獲取信息的80%來自視覺，因此顯示器是現(xiàn)代人們獲取信息的重要途徑,顯示技術(shù)是信息領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。隨著人們對(duì)信息的獲取有更多更高的要求，對(duì)顯示器的性能就有了更多的期待，顯示技術(shù)及器件的研究也就越來越重要。

自19世紀(jì)末興起的黑白顯示到1928年彩色電視問世以及1935年實(shí)現(xiàn)膠片拍攝的彩色電影，顯示技術(shù)經(jīng)歷了從黑白向彩色顯示技術(shù)的時(shí)代跨越，現(xiàn)階段正處于數(shù)字顯示發(fā)展時(shí)期�；�于現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)的數(shù)字電視和數(shù)碼影院，正在解決視頻圖像的分辨率和清晰度問題，包括信號(hào)的獲取、處理、存儲(chǔ)、傳輸和再現(xiàn)�，F(xiàn)有的數(shù)字顯示終端，像素?cái)?shù)已可以由NTSC標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)中的720×480提高到3840×2160，分辨率增大20倍以上。但是現(xiàn)有的顯示器的色彩重現(xiàn)能力很低，其顯色范圍僅能覆蓋人眼所能觀察到的色彩空間的33%，而其他67%的色彩空間是數(shù)字顯示技術(shù)和已有的顯示技術(shù)都無法重現(xiàn)的。因此能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)高清晰、大色域的顯示技術(shù)勢(shì)必成為顯示技術(shù)研究和發(fā)展的方向。激光顯示技術(shù)的一個(gè)重要思路是從色度學(xué)考慮，以紅、綠、藍(lán)，三基色（RGB）激光為光源的顯示技術(shù)，可以最真實(shí)地再現(xiàn)客觀世界豐富、艷麗的色彩，提供更具震撼的表現(xiàn)力，因此激光顯示被稱為“人類視覺史上的革命”。在當(dāng)前眾多形式不同的顯示技術(shù)中，激光顯示技術(shù)代表著顯示技術(shù)未來發(fā)展的趨勢(shì)和主流方向，是未來顯示領(lǐng)域競爭的焦點(diǎn)。

激光顯示的發(fā)展從上世紀(jì)60年代激光器出現(xiàn)開始就進(jìn)入了概念階段，由于受激光器發(fā)展水平的限制，激光顯示進(jìn)展緩慢。早期曾以氦-氖激光器輸出的632.8nm或氪離子激光器輸出的647.1nm為紅光光源，以氬離子激光器輸出的514.5nm和488nm為綠光、藍(lán)光光源作為三基色開展相關(guān)的顯示技術(shù)的研究。氣體激光器由于體積龐大，電光轉(zhuǎn)換效率低，使得早期以氣體激光器作為三基色光源的激光顯示系統(tǒng)研究僅停留在實(shí)驗(yàn)室工作模式，無法接近實(shí)用化；到了上世紀(jì)90年代，全固態(tài)激光器發(fā)展推動(dòng)激光顯示技術(shù)進(jìn)入研發(fā)階段；而在本世紀(jì)2010年以前，隨著專業(yè)級(jí)的高端顯示產(chǎn)品的研究進(jìn)一步推動(dòng)激光顯示進(jìn)入產(chǎn)業(yè)示范階段，開始孕育成熟的技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈，為今后規(guī)模化生產(chǎn)做準(zhǔn)備。[2]

技術(shù)原理

激光投影使用具有較高功率（瓦級(jí)）的紅、綠、藍(lán)（三基色）單色激光器為光源，混合成全彩色，利用多種方法實(shí)現(xiàn)行和場的掃描，當(dāng)掃描速度高于所成像的臨界閃爍頻率，就可以滿足人眼“視覺殘留”的要求，人眼就可清晰觀察。臨界閃爍頻率應(yīng)不低于50Hz。人眼所能看到的色域中，液晶只能再現(xiàn)27%，等離子為32%，而激光的理論值超過90%。

激光投影技術(shù)工作原理

激光光源

最早激光投影技術(shù)是采用氣體激光器作為光源，如He-Ne、氬離子、氪氣和銅蒸汽激光器等，分別輻射紅、藍(lán)、綠色激光，實(shí)現(xiàn)全彩色激光投影，但氣體激光器電光效率很低且工作可靠性相對(duì)較差。

使用激光二極管泵浦的全固態(tài)激光器和倍頻技術(shù)也可獲得紅、綠、藍(lán)光輻射，連續(xù)輸出功率可達(dá)數(shù)瓦、數(shù)十瓦，甚至數(shù)百瓦。這些全固態(tài)激光器具有很高的電光效率和穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)緊湊，數(shù)瓦的功率就可用于激光投影。

人眼對(duì)紅、綠、藍(lán)三種顏色的視見函數(shù)值相差很大，他們分別為0.265（630nm），0.862（530nm）和0.091（470nm），應(yīng)對(duì)激光器功率進(jìn)行匹配。

紅綠藍(lán)三色激光光源

掃描器件

激光投影的實(shí)現(xiàn)可以有很多種方式，其中掃描器件常用的有多面體轉(zhuǎn)鏡掃描以及振鏡掃描。

多面體轉(zhuǎn)鏡掃描。多面體基體使用輕金屬材料制造。以減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，再將平面反射鏡固定在多面體上，調(diào)整各反射鏡在y軸方向的角度使各行掃描以等距離分開，即可實(shí)現(xiàn)場掃描，多面體轉(zhuǎn)鏡掃描具有較大的局限性，如面數(shù)越少掃描行數(shù)越少，分辨率越低，如面數(shù)越多則調(diào)整越困難。

振鏡掃描，使用高性能檢流計(jì)驅(qū)動(dòng)平面反射鏡高速偏轉(zhuǎn)并精確定位，由于偏轉(zhuǎn)頻率極高，已與震動(dòng)相同，故稱振鏡。使用兩個(gè)振鏡就可以實(shí)現(xiàn)二維掃描。

更多情況是兼用多面體轉(zhuǎn)鏡和振鏡掃描的方案，他們分別完成行和場的掃描。

多面體轉(zhuǎn)鏡多面體轉(zhuǎn)鏡

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

同傳統(tǒng)的顯示光源相比，激光具有很好的單色性、方向性，使用激光三基色作為顯示光源所表示的顏色，包含了人眼所能分辨顏色的90%。其色度三角形的面積是傳統(tǒng)磷顯示的將近三倍。用激光顯示色彩豐富、飽和度高、對(duì)比度強(qiáng)、與各種視頻信號(hào)都有好的匹配性。激光顯示與其他顯示技術(shù)相比就有很多優(yōu)點(diǎn)。CRT顯示的歷史最悠久，至今一直以分辨率高、對(duì)比度好、亮度高以及經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn)占領(lǐng)著電視市場，但其屏幕尺寸受限。背投LCD，LCOS及PDP由于造價(jià)較高和圖像質(zhì)量問題，還不能成為市場主導(dǎo)。激光顯示不僅具有同CRT可比擬的畫面質(zhì)量的優(yōu)勢(shì)，還可實(shí)現(xiàn)大屏幕顯示。

激光顯示與傳統(tǒng)顯示對(duì)比激光顯示與傳統(tǒng)顯示對(duì)比

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

激光全色顯示產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)是：色域空間大、色彩豐富、色飽和度高，其顏色表現(xiàn)力是傳統(tǒng)電視的2倍以上；其次，光源壽命長、維護(hù)費(fèi)用總體使用成本低，激光光源 完全打破傳統(tǒng)光源的電光轉(zhuǎn)換模式，壽命可長達(dá)10年，是傳統(tǒng)光源壽命的10倍～20倍；第三，生產(chǎn)裝備投資規(guī)模小，激光顯示產(chǎn)品生產(chǎn)裝備的投資，可以從幾 千萬美元到幾十億美元分期投入；第四， 環(huán)保節(jié)能，功耗僅是傳統(tǒng)電視的1/3，非常符合節(jié)能減排的國策，另外激光光源生產(chǎn)過程中不使用對(duì)環(huán)境有威脅的重金屬材料，屬環(huán)境友好型光源；第五，成本下 降潛力大，隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大和新技術(shù)的采用，將對(duì)激光顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)產(chǎn)生革命性的變革，在提升顯示器件品質(zhì)的同時(shí)大大降低成本。