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激光电视的扫描显示技术的研究

作　者: 刘凯
导　师: 于意仲
学　校: 天津大学
专　业: 物理电子学
关键词: RGB激光显示 图像缩放 扫描同步 双口RAM 色域转换 FPGA
分类号: TN949.15
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 161次
引　用: 3次
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内容摘要


由于激光具有色纯度高、亮度高、方向性好的特点,使得激光在显示领域具有独特的优势。全固态激光显示具有高分辨、高对比度、色域宽广自然真实以及可在任意曲面上显示等优点。用全固态RGB激光器做为光源还具有结构紧凑、寿命长(超过10,000小时)、效率高、功耗低等优点。因此,全固态激光显示是二十一世纪显示领域最强有力的竞争者。本文围绕全固态激光电视系统的图像扫描及颜色复现技术展开研究,主要进行了以下几个方面的研究工作:1、介绍了常见的显示方式及激光显示的优点,总结了激光显示系统的发展及国内外研究现状,研究了实现全固态彩色显示的三色激光器技术方案和转镜-振镜激光二维扫描系统。2、激光显示的图像色彩重现涉及到色度学知识和人眼的视觉特性等因素,本论文中根据显示系统中的色度学问题,研究了激光显示的色域转换及白平衡的实现,计算了激光三原色显示到基于EBU荧光粉电视制式的转换矩阵;3、设计并研制了以PC机为视频信号源的视频信号的缓存与控制系统,以PC机的VGA模式为视频信号源,通过双线性内插算法将XGA格式图像信号转换为适用于本系统的图像信号,以双口RAM存贮器作为RGB数据流的缓冲器,很好地解决了机械扫描系统和视频信号的同步问题。4、以FPGA为基础设计了的激光显示色域转换芯片,使全固态激光显示系统可以对现有的针对CRT显示器件的视频信号进行正确的颜色复现。5、以RGB全固态激光为光源,实现了5m~2的显示。

全文目录


摘要  2-3
ABSTRACT  3-7
第一章 绪论  7-12
  1.1 信息显示概述  7-9
  1.2 激光电视的国内外研究情况  9-10
  1.3 论文的研究目的与内容  10-12
第二章 全固态红绿蓝激光器简介  12-18
  2.1 全固态红绿蓝激光器的发展  12-13
  2.2 红、绿、蓝三原色激光器设计研究  13-15
  2.3 实际应用方案  15-18
    2.3.1 连续瓦级红光激光器  15-16
    2.3.2 连续瓦级蓝光激光器  16-17
    2.3.3 连续瓦级绿光激光器  17-18
第三章 激光扫描系统  18-24
  3.1 现行电视广播的扫描方式和我国电视制式简介  18-19
    3.1.1 电视信号的扫描方式  18
    3.1.2 彩色电视的制式  18-19
  3.2 激光扫描成像方式  19-22
    3.2.1 X-Y 振镜扫描方式及双转镜扫描系统  20-21
    3.2.2 转镜-振镜扫描成象方式  21-22
  3.3 转镜-振镜激光扫描系统参数概述  22-23
  3.4 屏幕光斑大小与显示图像的关系  23-24
第四章 激光显示的颜色复现  24-36
  4.1 色度学相关理论概述  24-25
    4.1.1 格拉兹曼(Grassman)法则  24
    4.1.2 颜色视觉理论  24-25
  4.2 CIE1931 标准色度学系统  25-29
    4.2.1 1931CIE-RGB 表色系  25-26
    4.2.2 ＸＹＺ坐标系统  26-27
    4.2.3 同色异谱  27
    4.2.4 彩色电视的三原色  27-28
    4.2.5 彩色电视三基色制式转换与亮度方程  28-29
    4.2.6 彩色电视的颜色复现  29
  4.3 激光电视三基色的转换矩阵计算  29-36
    4.3.1 激光三基色与XYZ 三基色之间的转换  29-33
    4.3.2 激光制式与荧光粉三基色之间的转换  33-36
第五章 激光电视的同步控制与色域转换系统设计与实现  36-56
  5.1 同步控制与色域转换系统的总体设计  36-37
  5.2 输入图像信号接口芯片选择  37-40
  5.3 控制芯片选择与设计  40-44
  5.4 控制逻辑芯片选择与设计  44-48
    5.4.1 视频格式的转换  44-45
    5.4.2 双线性内插值的设计  45-46
    5.4.3 同步控制的实现  46-48
  5.5 色域转换芯片选择与设计  48-52
    5.5.1 激光色域转换的定点运算实现  48-49
    5.5.2 转换主体芯片FPGA 设计  49-52
  5.6 激光电视显示实验  52-56
第六章 总结与展望  56-58
  6.1 总结  56
  6.2 展望  56-58
    6.2.1 激光显示的色彩复现问题  57-58
参考文献  58-62
发表论文和参加科研情况说明  62-63
致谢  63

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 电视 > 电视：按体制分 > 激光电视
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