1. 高功率RGB 激光器的獲得
傳統(tǒng)的氬離子激光器(Argon-ion lasers)能耗大(超過100 kW),維護復雜、體積大。
如果RGB(Red Green Blue)LD(Laser Diode)能直接應用于激光顯示,那么激光家庭影院的夢將成為現(xiàn)實 。理想的家庭影院的單色能耗為數(shù)百微瓦到一瓦。在數(shù)字影院,行星天文館或者飛行模擬等應用領域,理想的是單色5W到20W的能耗。要實現(xiàn)上述要求,還有一定的距離。
2. 高亮度引起的閃爍
如2.1.2-2所述,高亮度使得顯示裝置要達到80~90Hz以上的頻率,才不會有閃爍產(chǎn)生。系統(tǒng)的調(diào)制和偏轉像素速率是一定的,克服閃爍要增加顯示影像的頻率,這就制約了高分辨率的獲得。要同時達到高分辨率和高的顯示頻率,這就相應的對顯示系統(tǒng)的調(diào)制、偏轉提出很高的要求,增加了系統(tǒng)的技術難度和成本。
3. 高相干引起的散斑效應
由于激光的相干特性使得屏幕顯示中出現(xiàn)了散斑(當高相干光反射或透射粗糙面,粗糙度超過1/4λ時就會產(chǎn)生隨機的光強分布花紋),這大大影響了活動影像再現(xiàn)的清晰度。要解決這個問題,使得光學和屏幕系統(tǒng)變得復雜。
4. 彩色影像的獲得
由于光路中不同色彩的光程不同,為了讓不同的色彩準確且同步的投影到一個像素點上;這就需要復雜的像差、色差消除和機械光學的色彩同步。
表2-5 不同波長激光眼損傷部位
波長分區(qū)
波長范圍(nm)
主要損傷部位
紫外激光
180-400
角膜、晶狀體
可見激光
400-700
視網(wǎng)膜、脈絡膜
近紅外激光
700-1400
視網(wǎng)膜、脈絡膜、晶狀體
中、遠紅外激光
1400-
角膜
5. 激光顯示安全
由于激光的特性,可使能量在空間和時間上高度集中。通過眼的屈光介質聚焦在視網(wǎng)膜上形成影像,而使視網(wǎng)膜上的能量密度較角膜上入射能量密度提高 ~ ;激光單色性好,在眼底的色差小。上述特點致使極低的激光能量照射即可引起眼角膜或視網(wǎng)膜的損傷(表2-5)。
經(jīng)過計算4.9 x 107 cd/m2是眼睛的極限光照亮度。在獲得高亮度激光顯示特別是視網(wǎng)膜直接投影顯示時,必須考慮到人眼的視覺安全,激光束聚焦后的亮度甚至會超過太陽。合格性的評估是對顯示器的一系列視覺曝光量進行的,包括單個像素、單一掃描線、單個圖幀、10s內(nèi)以及擴展期限的連續(xù)視覺曝光量。對于大多數(shù)掃描的激光顯示器來說,最壞的曝光情況是擴展期間連續(xù)顯示的最大允許曝光量。這樣,最大允許曝光量幫助確定激光功率,而掃描鏡運行監(jiān)視技術提供實現(xiàn)安全運行的方法。例如,可在由兩個掃描器產(chǎn)生的動態(tài)反饋信號中斷時關閉激光器,或者自動地調(diào)節(jié)未調(diào)制激光束使之變細,以便在不影響顯示對比度和灰度級的情況下,對亮度進行控制。
6. 激光散斑
當一束激光照射到具有漫射特性的粗糙表面上時,在反射光的空間中用一個白色的屏去接收光總可以看到一些斑點。這就是激光散斑現(xiàn)象。
經(jīng)透鏡成象形成的散斑是主觀散斑 。在自由空間傳播形成的散斑叫做客觀散斑。 在顯示中,這種laser speckle 使圖像質量明顯下降,現(xiàn)在還沒有好的方法完全根除。