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激光显示设备将赢得未来安防显示设备市场

2015-09-24 09:04
野明月
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  一、引言

  随着全球的反恐形势越来越严峻,各国对安防设备的需求也因此日益高涨,尤其是中国持续不断的基础设施建设潮为安防市场的稳定发展提供了最坚实的基础,行业专家预测中国的安防设备市场将以每年20%以上的速度增长,将成为继美国之后全球第二大安防需求市场。

  安防行业是新兴的朝阳行业,而安防终端显示设备作为安防监控系统的重要组成部分,它的性能优劣直接影响着整个安防监控系统是否能够充分发挥其作用,也影响着对不法分子威慑作用的大小,从而影响整个社会的安定、和谐。随着对可视安防的要求越来越高,未来安防显示设备的市场前景十分可观,尤其是在金融、交通、公安等重点行业系统,一些老的监控系统已经不能适应当前的技术发展,需要进行技术改造,设备更新换代,这也给安防显示设备的发展带来了巨大的商机。

  二、安防显示设备的发展

  安防显示设备从最早辐射大、画质不细腻的CRT黑白和彩色监视器发展到亮度不够的LCD液晶监视器,再到等离子、LCD、DLP拼接大屏,直到现在最先进的激光显示设备,安防显示设备已经在安防设备中占有一席之地。与其他显示技术相比较,激光显示技术(LDT)以其色域宽广、亮度高、饱和度高以及可以更真实再现自然界多姿多彩的颜色世界等优点越来越受到人们更多的关注,激光显示技术已成为当前研究的热点技术。

  激光是100%单色光,激光显示是以红、绿、蓝(RGB)三基色激光为光源的显示技术,可以最真实地再现客观世界丰富、艳丽的色彩,提供更具震撼的表现力,与自然光色域相比较,传统显示设备只能再现人眼所见颜色的30%,而目前正在开发中的激光显示方式可覆盖90%,这一巨大的潜力让我们对激光显示技术的未来充满期待。

  三、激光显示的优势

  激光显示具有以下几大优点:

  1.色纯度高

  激光单色性好,色纯度极高,按三色原理合成,它在色度图上形成的颜色三角形区域最大,因而有着比现有彩电更大的色域(可达到100%)、更高的对比度和饱和度,颜色更加鲜艳,更能反映自然界的真实色彩。目前普通电视能效只能达到0.5%~1%电光转换效率,色域不过3000~4000种,而激光电视则能达到15%~40%的电光转换效率,色域达7000~8000种。尤其值得称道的是,激光发生器的100%功率寿命可以达到两万小时,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,而投影灯泡的寿命不过2000小时左右,即便是经济模式也只有8000小时。

  2.亮度高

  激光光源的亮度是LED光源亮度的150%,这就大大放宽了背投拼接产品对环境光的限制条件。而且,采用激光光源的光机的亮度可以满足任何标准尺寸的背投箱体,且亮度无衰减,在很大程度上提升了背投拼接产品多元化应用的适应能力。可以说,激光光源的崛起,让DLP拼接行业有了进一步扩张的潜力,不再“吃老本”。

  3.色域大

  目前市场上销售的显示器件如:CRT、LCD、PDP、DLP投影仪以及电影放映机等的色彩再现能力均未突破NTSC制式的色彩空间,其色域空间仅能覆盖人眼所能识别的色彩空间的31.8%,难以真实还原自然色彩,这一不足成为进一步提高显示质量的重要障碍,如图2所示。对比传统光源在色域方面,LED是很好的光源技术,但由于其属于泛光照明的特性,在高亮度、大屏幕显示方面的不足,大大影响了LED在投影显示技术上的应用空间。与此不同的是,激光具有非常高的强度,这样就为高亮度、大屏幕及超大屏幕显示提供了实现基础。激光光源是满足各种高端显示要求的最佳光源,所以业界将激光显示技术称为“人类视觉史上的一场革命”。

  4.画面尺寸灵活可变

  利用变焦距镜头,可按需要放大或缩小显示画面。激光显示技术的光线波长是固定的,通过显示元件能够直接将激光投射到屏幕或墙上,不需要镜头,亦无需高发热量的灯泡,低亮度的同时具有高对比度。这不仅没有LCD的液晶板老化问题,也没有DLP的色轮问题,而且能大大降低生产成本,可以独立做到像火柴盒那么小。

  5.更安全环保

  激光投影由色光合成,无射线辐射,避免了目前所用电视机所产生的有害辐射,消除了荧光粉产生的荧光色对人眼长时间观看所造成的不适甚至损害视力的弊端,绝无CRT那样的电子束的射线辐射,这一点无论是投影设备还是主动发光设备都无可比拟。

  6.高可靠性

  高可靠性也是安防显示未来发展的重要趋势之一,作为环境监控的重要显示设备,激光显示器能保证7天×24小时的不间断运行,并且如能源等个别行业工作环境恶劣、粉尘多等,这都对显示器的显示寿命、工作稳定性,以及环境适应性提出了更高的要求。

  7.节能、环保

  激光显示设备具有高密度、高速度、低电压和低功耗等特性,具有高密度、高速度、低电压和低功耗等特性是安防产品节能环保化的体现。

  四、我国激光显示产业的发展现状

  激光显示在2005年就被列入了国家中长期发展规划,并成为一项重点技术,激光显示技术2006年被信息产业部评为“总体技术世界先进、关键指标世界领先”。在2003年,RGB三基色激光器研发初步完成,推出了激光显示原理样机;

  2005年推出了60英寸、80英寸、140英寸激光电视样机;2006年通过信息产业部的鉴定,推出了200英寸前投影样机;2007年完成了40平方米投影屏幕激光数字电影放映机样机。

  激光显示技术研究与发展可分为4个阶段:概念阶段、研发阶段、产业化前期阶段和规模产业化阶段。

  激光显示概念在上世纪60年代出现,世界各国的科学家都尝试将激光技术运用于显示光源的研究。中国工程院院士许祖彦首先在国内提出激光显示概念,并展开初步研究。但由于当时激光器发展水平的限制,研究项目进展缓慢。上世纪90年代,随着全固态激光器关键材料的研制成功,大大推动了激光显示技术研究,2003年激光显示技术研究获得历史性突破,通过RGB三基色可见光激光器成功混合成白光,并推出一系列工程样机。

  2005年至2010年,是激光显示产业化前期阶段,此时中国与世界知名企业相继推出了激光投影、激光电视等原理样机,激光显示产业已经进入了产业化前期,在此阶段各国都在加紧建设完整的技术产业链、加速产业示范与专利及技术标准的制定。目前激光显示产业已进入快速增长期,2002年全世界显示市场销售额约500亿美元,预计到2026年的年销售额将达5000亿美元。

  在激光全色显示技术领域,我国拥有完整自主知识产权链,具备在该领域实现产业化重大突破的良好基础。激光全色显示技术产业化项目的顺利实施,可以充分发挥我国在电子、电器制造业的优势,同时也将在创意产业、信息产业方面起到引领作用,带动全国相关行业的快速发展。激光显示产业上游行业包括:新材料、激光器、精密加工、影像标准;下游行业包括:多媒体公共显示屏、大屏幕指挥系统、数字电影、家庭影院、移动影像等。发展激光全色显示产业将最终成就一个新的高科技产业群。

  通过多年研究积累,我国已经在激光全色显示技术领域拥有较完整的自主知识产权链,特别是在全固态三基色激光、匀场、消相干、激光显示等关键器件和整机技术方面均有自己的专利保护。有关激光显示方面的专利,目前世界上有900余项专利,中国持有100余项,在技术领域处于世界领先地位,并有望在“激光显示”这一领域实现弯道超车。

  五、结语

  整体上来说,安防市场正在日趋规范、透明、完善,专业的安防显示设备制造商需走精专之路,即专心于制造、精细加工,满足客户的各种个性化需求,为客户提供性能稳定的安防显示设备。而激光光源的崛起赋予了DLP拼接产品开拓新兴市场的潜能,激光显示是继黑白显示、彩色显示、数字显示之后的新一代技术,被称为“人类视觉史上的革命”,势必会在安防行业大显身手。目前激光显示设备已经越来越贴近安防对显示的要求,随着技术的成熟和激光显示制造厂家的增多,其成本也会随之降低,那时又将会带来激光显示设备大规模应用的一个新高潮。

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