激光扫描显示规律研究.pdf

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激光扫描显示规律研究.pdf

2003年十一省(市)光学学术会议论文集 激光扫描显示规律研究 苗永平刘永智 电子科技大学光电信息学院,成都,610054 摘要激光扫描显示有两种方式:矢量扫描和光栅扫描,对两种扫描方式从原理、应用场合、发展前景等方面 进行了比较。着重研究了单色光束的光栅扫描理论,借鉴传统电视扫描原理,推导出光栅扫描参数之间的关系式、 光栅亮度表达式以及光束调制性能参数的表达式,并对参数进行了讨论,得出结论。 关键词激光扫描,调制,矢量,光栅,功率密度 1.引 言 激光具有单色性好、方向性好、亮度高等优异特性,自1960年问世以来,被广泛应用于科研、_【: 业、军事、民用的各个领域。随着激光技术的发展,可见波段的激光能产生高亮度、高色彩饱和度的 图形图案和特殊的光束效果,而且适合于大范围、远距离、高清晰度成像,因而在显示领域得到了,“ 泛的关注【11。1986年成立了国际激光显示协会(ILDA:International show),所形成的图形、文字等采用矢量法进行扫描。 经在商业上得到广泛应用的是激光表演(1aser 该项技术在国内外已经成熟。 现在,人们又将目光转向了另外一种扫描显示方式,即采用和传统电视类似的光栅扫描方法,实 现视频图像的再现。这种扫描方式的一个重要的应用就是未来的激光电视。国内对激光电视的研究还 比较少,相关信息报导也不多见,主要集中在国外。1997年德国柏林国际无线电设备展览会上展出了 一套激光电视系统。目前,德国激光显示技术公司(LTD)等正在合资开发家庭用激光电视1210 除了娱乐、广告等行业外,计算机技术的进步也极大的推动了激光扫描显示的发展,值得一提的 AnimatorPro以外,还有 是软件技术。除了普通的图形处理软件如CorelDraw、Photoshop、Autodesk Laser 专门为激光扫描显示服务的软件公司,其中的典型代表就是PaqnbolinSystem。该公司制作的 Wiridows版的LD(LasershowDesigner)是全球销量最高的专业激光演示软件,被用于各种场合。图1 所示即为该公司的产品效果图。 2.两种扫描方式的比较 1.1矢量扫描 这种扫描方式的原理为:先通过一股的图形图像处理软件制作出要显示的图形的轮廓线,根据失 真度取出轮廓上的剧3I,然后利用图形变换技术将各点的坐标x、Y转换成关于时间的电信号,作为 扫描信号,分别驱动两个方向的扫描镜,通过反射将图像信号投射在幕体上【3I。 一般处理步骤如下【4J: a、在二维坐标系中,取特征点集{A1,A2,A3…….},把连续图形转换成离散图形。应用计算机软件 设计技巧,使这些点最大限度的反映原图形的信息。 的函数。 C、分别把施(f)和M(f)经过处理后分别作为行、场偏转控制信号,就可以在屏幕上得到所要的图像。 这种扫描方式一般用于激光表演,表现激光的特殊效果,目前应用的主要领域是激光娱乐、游乐、厂+ 告、城市光彩工程等。在目前还没有更高扫描速度的扫描器的背景下,此种方式是实现激光显示的重 要手段。扫描效果图如图1所示。 301 2003年十一省(市)光学学术会议论文集 1.2光栅式扫描显示 (a)car and (b)beams pictures lasershoweffect Fig.1 graphics 图1激光演示效果图 即借鉴传统电视扫描原理,图像信号作为调制信号对光束进

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