激光电视的基本结构 激光电视的基本原理

从1925年黑白电视出现开始，人们纷纷都对这个奇怪的箱子产生着浓厚的兴趣，几十年来都没有停止过。随着技术的发展与完善，电视机早已成为很多家庭必不可少的物品之一。

由于人们对电视机的热爱，所以电视的进化更是顺着大势使然，黑白、彩色、尺寸更大、机身更薄、颜色更鲜艳。为了满足人们对电视的要求，显示技术也是不断推陈出新，从以前的背投、等离子到现在的LCD、QLED、OLED等等，每年的科技大展里面电视的迭代更新都是关注的焦点所在。

现在的液晶电视价格非常优惠，但在画面尺寸上已然到达了一个瓶颈。虽说市面上出现了百吋以上的大屏液晶电视，但昂贵的价格可不是一般家庭能够承担的起的。如何才能满足广大人们对更大画面的追求，成了显示界必须要突破的屏障。

激光电视不是一个新鲜的概念，90年代便有了技术雏形，2003年便推出了激光电视样机，不过随后几年，因为各种原因，激光电视的发展并不尽如人意，直到2012年之后，激光电视重新焕发青春活力，经过几年的发展，激光电视与量子点还有OLED成三分天下之势。

仅从电视大屏的选择性趋势来看，消费者对于激光电视的大屏解决方案兴致盎然，65寸电视的销量增速已超主流的55寸电视，而众所周知，100寸激光电视的价格只有传统背光平面电视的1／10。近两年，核心激光显示技术企业与互联网品牌的合作尝试，也将激光电视引入万元级消费领域，再次将激光电视市场撕裂一道口子。

现在的激光电视的镜头多数采用的反射式超短焦设计，一般只需要几十厘米的距离就能实现百吋左右的画面。同时，激光电视的激光光源在亮度和使用寿命上相比于传统家用投影机得到了很大的提升，这也是它最大的优势之一。

激光电视的基本结构

RGB激光光源

激光调制

扫描投射系统

图像变换光学系统

光导传输

电子控制和软件

激光电视的基本原理

实际上，激光电视这类产品早在10年前就已经出现。根据资料显示，2005年，索尼就曾经展示过一个500平米的巨大激光影院，而在2006年、2007年，三菱、索尼也都高调推出过不同尺寸的激光电视产品。

从形态上来说，最初的激光电视并不像现在这样的采用主机和屏幕分离的形式，而是真真正正的一台电视机。而技术上，它是由激光发射器、调制器、偏转器和屏幕来组合成显示系统。当系统接收到视频信号后，分离成三色（红、蓝、绿）的图像信号，经过处理过控制三色的半导体激光二极管发射出相应强度的光。再经过调制输出和信号同步控制后通过光偏转器的光束扫描到屏幕上形成图像。

但是，这样的技术最大的问题在于成本过高。它们所使用红、绿、蓝三个颜色都是用激光来产生的，而绿色激光器的能量不够，而且成本非常非常得高。此外，激光在工作中会产生高温灼烧荧屏现象，而且还需要一个很大的散热系统。显然，这样的技术很难进入到普通家庭当中。

不过近几年，激光电视出现了一种新的形态，就是大家现在所见到的主机+屏幕的形式。它在技术上采用了单色蓝色激光通过激发荧光粉转换以超短焦镜头投射的方式成像来呈现。这种被称为激光荧光粉的方案，不仅让成本得到了有效的控制，而且在一定程度上也解决了散热问题。

激光器总是发射确定波长和颜色的光线，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。

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。其色域覆盖率理论上可以高达人眼色域范围的90%以上。这比目前LED电视最高的62%色域覆盖率又提高了一个档次。

色域覆盖率的提高，不仅可以使整个电视画面看起来更加真实、有层次感、通透的感觉，同时画面的清晰度也会随着色彩饱和度的提高有较大幅度的提升。由于采用激光作为电视的背光源，激光电视可以做的更薄，适合家庭使用。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。

激光电视的优点盘点 

激光电视机色彩鲜明、亮度高、屏幕尺寸灵活，不受视角的方向性影响，并且鲜艳的图像可以投射到各种材料表面，甚至是弯曲表面。这种系统还可适应所有电视标准，如PAL制、NC制、SECAM 制、VGA或HDTV高清晰度电视，可以与任何视频源或数据源相连。

激光是100％单色光，激光电视红、绿、蓝三色光分别调制，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，因此它是一种长寿命高可靠性的产品，一般激光电视可达到2万小时的使用寿命。

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，主机可以制成像香烟盒大小的尺寸。

电视机中的红绿蓝三色可见光激光光束是经过专门的扩束整形设备后再投射到屏幕上的，即便是屏幕破裂，激光不慎从屏幕中射出，也不会对人体产生任何的不良作用。

在4m—4．5m的最佳观看距离下，屏幕呈现的30°视角让眼部肌肉自然放松，屏幕采用激光发射器的反射光，几乎是眼睛天生观察模式，观看舒适、自然、不伤眼，更适合长时间观看。据相关国际标准显示，激光类电视产品是全球唯一全面满足理论视觉要求且对肉眼无害的显示器产品。

与普通电视相比，在相同屏幕尺寸，相同图像效果条件下，其功耗仅与普通电视机相当。同等尺寸条件下，能耗仅有CRT电视的1／10、等离子电视的1／3、液晶电视的1／2。

激光器的加工生产及激光电视的制造基本上没有工业污水等污染废料的产生，能源消耗也极低。

传统投影光源寿命短，能耗高，频繁更换灯泡造成巨大浪费并对环境造成污染，使得投影技术的应用领域受到很大的限制；而激光光源的耗电量也比目前投影机传统光源低。

激光光源的核心器件是半导体材料，每年将实现性能提高一倍而成本下降一半的产出比，市场潜力巨大。

图像不变形，普通投影机要求尽量摆放在与屏幕正对的位置，而激光投影机有透镜，自然没有变形；倾斜放映而产生的失真可以非常简单地校正，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，甚至一个凸圆形屏幕，激光投影在任何地方都不会产生变形。

人的肉眼可以看清自然界100多种色彩，可是通过现有彩色电视只能看到30多种，激光电视能看到70多种颜色。

传统投影灯泡多为卤素灯泡，只有2％～3％的能量转换为光能，其余都转换成热能，还怕震动。激光投影的发光效率很高，耗电量比较小，也不会产生高热。

激光单色性好、色纯度极高，按三色合成原理，在色度图形上形成的三角区域最大，与其他（CRT、LCD、DPD），有着不可取代的优势，比其他平面显示分辨率高、成本低、体积小、重量轻。

激光电视是采用反射式超短焦投影技术的激光光源投影机和投影幕布组成，在亮度较高的环境下也能展现很好的画面。激光电视与LED电视相比，首先在在图像显示方面，与LED同为固态光源的激光，无论是技术、成本还是领先性等方面，生来就有着LED难以比拟的诸多优势，色彩更鲜明、亮度更高，在激光电视的技术上也掌握着主动地位。

激光电视的优势不仅是在颜色反应上，产品以激光器为主，经过光信号的处理，通过光图象，最终形成图像。这样基本上可以去掉传统的相关部件，省去一些光学器件之后，节省成本是30％至40％。

激光电视在超大屏幕制造方面也有着先天的优势。与同尺寸的LED液晶电视比较，激光光源的寿命更长，理论可以达到10万小时以上；其耗电量也更低，符合社会节能环保需求。而采用超高压汞灯的投影也只有5000小时的寿命。

激光电视采用了反射式超短焦的技术的投影机，这种超短焦似的激光电视可以在0．5米以内的距离实现100英寸的画面。通俗的讲，激光电视摆在电视柜上仍可以投射100英寸，而过去的投影机需要吊装在客厅中央。

很多激光电视都支持投屏功能，这意味着你手机上的内容随时可以投射到激光电视上。现有技术下，不仅仅是只有自己拍摄的视频和照片，很多APP都支持投屏功能。比如用户购买了爱奇艺的会员，那么就可以利用爱奇艺的手机端APP选择VIP内容，然后投射到激光电视，这种应用方式非常便捷。

很多消费者一直担心激光电视会伤害孩子的眼睛，影响孩子的视力。针对这种现象，已经有品牌推出感应人体的智能化应用，只要人把头伸到激光电视的镜头前，激光电视就会自动关闭，即便家里小孩淘气，也不会出现眼睛直视激光的情况。

激光电视的劣势盘点

核心部件待突破

激光器是激光显示系统中最为昂贵以及核心的部件。多采用半导体材料，如何降低成本将是激光电视产业化亟待解决的问题。另一方面，由于受制于体积及技术影响，国产半导体光源技术还有待进一步提升。

产业化竞争激烈

液晶电视当道，激光电视产业化规模仍无法与液晶或LED抗衡，其规模化降低成本还有一定的难度。

超薄化仍是挑战

由于激光电视采用透射式，虽然屏幕很薄，但激光发射器仍有一定的厚度，而且所配的屏幕尺寸越大，厚度就越大，无法做到与LED液晶电视一样超薄化。虽然激光电视可以轻易的与液晶电视拥有同样大的尺寸，但是有与激光电视先天的显像原理让激光电视不可能与平板电视一样省空间，激光电视一定会有外置的投影装置需要放到面板前方，原理与投影仪很相似，所以对于希望节省使用空间的用户来说，激光电视可能并不是一个好的选择。

亮度、可视角度不如液晶电视

相比普通的投影幕布，它能够较为有效的抵抗环境光线干扰。当然了投射显示画面的效果再好也是没有办法达到自带背光的液晶电视效果的，环境光线对其影响也会是比较明显的。所以，激光电视的亮度偏暗的问题一直没有得到有效的解决。另外在可视角度方面，激光电视由于面板的特殊反光原理，导致可视角度并不能像液晶电视一样实现超广角视角，在超过120度之后就会感觉到亮度明显下降。

激光电视画面亮度仍需要技术突破，画面尺寸虽大，但显示效果难以保证，因此亮度技术成为激光电视挑战液晶的一个基础。当下激光电视亮度基本都在3000流明，激光光源技术发展距离业界期待仍需要一段过程。

激光电视为何要搭配抗光幕？

激光电视是有两部分组成，两者缺一不可，这是因为激光电视需要克服环境光，凸显一个较为明亮的画面。这种幕布采用特殊光学锯齿结构，锯齿结构上方为黑色的光线阻绝吸光层，下方为特殊涂料结构，可让投影影像真实回馈，得到的高对比度图像。这样的幕布有抗环境光，增加对比度的优势。

其实这个原理并不难理解，幕布上的颗粒结构和材料比较的复杂，但是其本质的原理其实是将激光电视斜下方照射上来的光线折射到观察者的眼睛中。白墙是漫反射的效果，也就是下面的光线照到白墙之上后，光线向四周发射，因此画面的亮度就会降低，而经过特殊设计的抗光幕布则是将光线集中投射观者的方向，因此画面的亮度更高。抗光幕根据抗光原理有所，有利用物理结构实现抗光效果的，也有利用光学涂层实现抗光的。

购买激光电视的同时，一定是要搭配专门的抗光幕的，这种幕布的确有效果，即便是把评测室的灯开着，画面依旧清晰给力，色彩也没有什么特别大的变化。话说回来，对于购买激光电视的人来说，幕布的费用还是能承担的起的，不然买回家中就很难体验激光电视的优势了。

抗光幕的科技含量还是很多的，好的抗光幕能够提供良好的抗光效果，同时增加对比度，拥有良好的视角表现等等，需要研究专门的物理结构或者光学涂层。不要贪图便宜买一些价格低廉的仿制品，那样的效果也会大打折扣的。因此最好选择与激光电视专门配置的抗光幕产品。

激光电视的未来

激光电视的发展越趋成熟，价格也相应到达了普通消费者可以接受的范围。色彩鲜明、护眼、节能、寿命长这些都是激光电视对比传统电视的优势所在。在居家条件上来看，面对国内寸金尺土的情况，激光电视摆放灵活和显示尺寸有可调节性非常适合小户型家庭。可以说综合各方面来看，激光电视潜力是不可估量的，相信激光电视有足够能力在家庭中站稳脚步，而不是以玩具的性质来进驻家庭。

编辑：黄飞