图解激光电视工作原理与整机结构（上）

电器维修

激光电视也称激光投影电视、激光投影，由主机和屏体（幕布）两大部分组成。因激光电视以激光为光源
（普通投影以灯泡为光源），所以具有亮度高、色彩好、寿命长、屏幕大等优点。
■工作原理
1.激光光源
该光源使用极高功率的激光光源（每平方米聚 集超过100W的光能量）o高能量密度是实现激光 电视光源高亮度的关键所在，否则就无法显示足够 亮度的画面。
激光光源是利用激发态粒子在受辐射作用下 发光的电光源。工作物质中的粒子在泵浦激励源的 作用下，被激发到高能级的激发态，此时高能级激 发态粒子多于低能级激发态粒子。粒子从高能级跃
迁到低能级就会产生光子，光子在谐振腔反馈镜的
作用下返回工作物质诱发同样性质的跃迁，产生同
频率、同方向、同相位的辐射。
激光光源是唯一同时拥有亮度高、色彩好、能
耗低、寿命长以及体积小这五个特点的光源，现有 单色激光、双色激光及三色激光三种方案。市场上 的中、低端激光电视一般釆用单色激光，高端产品 采用三色激光。
（1）单色激光
红、蓝、绿三种颜色不同的组合方式可以呈现 不同的色彩，但是单色激光只能发出一种颜色的光 （蓝色）,如何发出三色光呢？
这里需要光轮/色轮来进行颜色转换。蓝色激光 光源发出蓝光，经荧光轮转换成蓝光（包含红光和 绿光）+蓝光（直透段）后供给滤色轮，如图1所示。 滤色轮上涂有红、绿色荧光粉，激光光源通过色轮
上的荧光粉就可发出红光、绿光，再加上直透段的 蓝光就形成R、G、B三基色光。
提示:荧光轮包含直透段、黄粉段（包含红色和
绿色）。蓝光直接通过直透段照射黄粉段产生黄色
光（即红色和绿色）。
在色轮上，分段涂有不同颜色的荧光粉，分为 蓝色直透段、红光段、绿光段，后两者起分色作用, 高速旋转就可分出红色、绿色，与直透段蓝色组成
三基色
（2）双色激光
在双色激光中，红、蓝两种光由激光光源直接 发出，而绿光则是由蓝色激光激发荧光粉发出。
（3）三色激光
三色激光是指红、绿、蓝三色都由激光光源发 出，如图2所示，这是最理想的激光光源，由于绿色




激光光源的良品率较低，产量少,所以成本高， 红色次之,蓝色最便宜。因此，大多数厂家以单 色激光方案为主,三色激光主要用在高端产品 上。
2.DLP成像原理
前面介绍了单色激光光源产生蓝光，通过 荧光轮/色轮产生红、绿、蓝三基色，这三种颜色 怎么形成画面呢？这就需要了解DLP(数字光 处理)成像原理。
DLP是指先将影像信号进行数字处理，再
息显示的技术。
一块DMD芯片外观形似一片小镜子，如
3、图4所示。事实上，这块小镜子由数十万 片微镜组成，每片微镜对应一个像素，其尺寸 为 14|xmxl4pin 或 16pimxl6|jimo 为便于调节 微镜的方向与角度，在其下方均设有类似钗链 作用的转动装置。微镜的转动受控于CMOS RAM的数字驱动信号。当数字信号被写入 SRAM时，静电会激活地址电极、镜片和辆板 (YOKE),促使钗链装置转动。一旦接收到相应信 号，镜片倾斜100。，从而使入射光的反射方向改 变，处于投影状态的微镜被示为“开”;如微镜处于 非投影状态，则被示为“关”，此时镜片倾斜-100% 在“开”状态下，反射出去的入射光通过投影透镜 将影像投影到屏幕上；在“关”状态下,反射在微镜 上的入射光被光吸收器吸收。
寻址电机通过对每一个镜片下的存储单元以 二进制平面信号进行寻址,DMD阵列上的每片微 镜以静电方式倾斜为“开”或“关”状态。每片微镜 倾斜在哪个方向、多长时间由脉冲宽度调制 (PWM)电路控制。DLP可视为一个简单的光学 系统，通过聚光透镜以及颜色滤波系统后,来自投 影灯的光线被直接照射在DMD上。当镜片“开” 时，投影透镜将光反射到屏幕上形成一个数字的 方形像素投影图像。当DMD驱动板、激光二极管 (LD)、色轮和投影镜头协同工作时，这些翻动的 镜面就能够将红、绿、蓝三色入射光进行组合，投 射到屏幕上组成五颜六色的图像。

简而言之，DLP成像是通过DMD来实现,
DMD的工作原理就是借助微镜装置反射需要的 光，同时通过光吸收器吸收不需要的光，来实现影 像的投影，而其光照方向则是借助静电作用，通过 控制微镜片角度来实现的。根据DMD数字可分
为单片DMD投影和三片DMD投影。
(1)单片DMD投影
在单片DMD投影中，需要使用色轮来产生 全彩色投影图像。色轮由红、绿、蓝三色组成，以 60Hz频率转动。输入信号会被转换成RGB数据, 当色轮旋转到某一色光时,DMD会按照这一彩色 信息应该显示的位置和强度倾斜到“开"。人眼视 觉系统集中红、绿、蓝信息，就可“看到”一幅全彩 色图像。
(2)三片DMD投影
在三片DMD投影中，每片DMD对应一种原 色，每一种原色的光图像可以直接连续地投射到 屏幕上，因三片DMD投影不用像单片DMD那样 不断转换原色，所以三片DMD投影可以获得更 高亮度、更流畅的投影图像，更适合超大屏幕和高 亮度应用领域。