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(guò)100 kW),維護(hù)龐大、體積大。
如果RGB(Red Green Blue)LD(Laser Diode)能直接應(yīng)用于激光顯示,那么激光家庭影院的夢(mèng)將成為現(xiàn)實(shí) 。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(yīng)用土地,理想的是單色5W到20W的能耗。要實(shí)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(dá)到80~90Hz以上的頻率,才不會(huì)有閃爍産生。系統(tǒng)的調(diào)制和偏轉(zhuǎn)像素速率是一定的,克服閃爍要增加顯示影像的頻率,這就制約了高辨別率的獲得。要同時(shí)達(dá)到高辨別率和高的顯示頻率,這就相應(yīng)的對(duì)顯示系統(tǒng)的調(diào)制、偏轉(zhuǎn)提出很高的要求,增加了系統(tǒng)的技術(shù)難度和成本。
3. 高相干引起的散斑效應(yīng)
由于激光的相幹特征使得屏幕顯示中出現(xiàn)了散斑(當(dāng)高相幹光反照或透射毛糙面,毛糙度超過(guò)1/4λ時(shí)就會(huì)産生隨機(jī)的光強(qiáng)分布花紋),這大大影響了活動(dòng)影像再現(xiàn)的清晰度。要解決這個(gè)問(wèn)題,使得光學(xué)和屏幕系統(tǒng)變得複雜。
4. 彩色影像的獲得
由于光路中不同色彩的光程不同,爲(wèi)了讓不同的色彩準(zhǔn)確且同步的投影到一個(gè)像素點(diǎn)上;這就需要複雜的像差、色差排除和機(jī)械光學(xué)的色彩同步。
表2-5 不同波長(zhǎng)激光眼損害部位
波長(zhǎng)分區(qū)
波長(zhǎng)範(fàn)圍(nm)
要緊損傷部位
紫外激光
180-400
角膜、晶狀體
可見激光
400-700
視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜
近紅外激光
700-1400
視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜、晶狀體
中、遠(yuǎn)紅外激光
1400-
角膜
5. 激光顯示安全
由于激光的特征,可使能量在空間和時(shí)間上高度集中。通過(guò)眼的屈光介質(zhì)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(diǎn)致使極低的激光能量照射即可引起眼角膜或視網(wǎng)膜的損害(表2-5)。
通過(guò)計(jì)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(shí),必須考慮到人眼的視覺(jué)安全,激光束聚焦后的亮度甚至?xí)^(guò)太陽(yáng)。合格性的評(píng)估是對(duì)顯示器的一系列視覺(jué)曝光量進(jìn)行的,包括單個(gè)像素、單一掃描線、單個(gè)圖幀、10s內(nèi)以及擴(kuò)展期限的連續(xù)視覺(jué)曝光量。關(guān)于大多數(shù)掃描的激光顯示器來(lái)說(shuō),最壞的曝光情況是擴(kuò)展期間連續(xù)顯示的最大同意曝光量。如此,最大同意曝光量幫助確定激光功率,而掃描鏡運(yùn)行監(jiān)視技術(shù)提供實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行的方法。例如,可在由兩個(gè)掃描器產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)反應(yīng)信號(hào)中斷時(shí)關(guān)閉激光器,或者自動(dòng)地調(diào)節(jié)未調(diào)制激光束使之變細(xì),以便在不妨礙顯示對(duì)比度和灰度級(jí)的情況下,對(duì)亮度進(jìn)行控制。
6. 激光散斑
當(dāng)一束激光照射到具有漫射特征的毛糙外表上時(shí),在反照光的空間中用一個(gè)白色的屏去接收光總可以看到一些斑點(diǎn)。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(zhì)量明顯下降,現(xiàn)在還沒(méi)有好的方法完全滅絕。