大屏幕激光显示系统扫描技术研究

摘要

与普通光源发射的光相比，激光方向性强，单色性好，亮度高。用激光作为显示光源显示的画面具有色彩丰富，分辨率高，亮度高等特点。大屏幕激光扫描显示技术是利用激光的优异特性，将计算机技术、激光技术和图像处理技术融合在一起，应用于娱乐、广告、电视等领域的一门新技术。大屏幕激光扫描显示技术不但具有潜在的，巨大的经济价值，也具有良好的社会效益。本文围绕大屏幕激光扫描显示系统的扫描技术展开研究，主要内容及创新点概括如下： 1．阐述了激光显示技术研究的目的和意义，介绍了当前国内外激光显示技术和扫描器件的发展状况，指出激光显示技术是最有潜力的未来超大屏多媒体显示的发展方向之一。 2．介绍了激光的辐射原理，简要说明了激光器的分类，论述了激光二极管泵浦固体激光器的研究进展。 3．详细比较了当前五种扫描技术，比较确定了在本系统中采用双振镜技术进行扫描4．详细论述了双振镜扫描系统的结构设计，分析了图像失真原因，包括枕形失真，焦点误差和非线性失真，提出了相应的软件或硬件校正方法。随着振镜性能的提高，双振镜扫描将会进一步满足激光大屏幕显示的要求。 5．设计了基于单片机的双振镜控制系统，完成了对双振镜扫描模块的控制，实现了将简单图形和文字在较远距离大屏幕上准确显示的目的。 6．提出了一种闭合路径扫描法，最后针对单片机控制不能发挥振镜最佳扫描速度的问题提出了用DSP进行控制，并做出了初步的设计。

目录

文摘

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第一章 绪论

1.1研究目的和意义

1.2国内外发展状况

1.2.1激光显示发展历程

1.2.2扫描器件的发展

1.3本文主要研究内容

第二章激光辐射原理及固体激光器

2.1激光辐射原理

2.2激光器的种类

2.3全固态激光器

2.3.1固体激光器的工作机理

2.3.2量子阱半导体激光器

2.3.3激光二极管泵浦固体激光器

第三章激光大屏幕显示技术

3.1激光投影显示技术

3.1.1投影式LDT分类

3.1.2投影式LDT发展概况

3.2当前几种激光扫描显示技术比较

3.2.1转镜-振镜扫描

3.2.2声光偏转器扫描

3.2.3电光偏转器扫描

3.2.4激光二极管线阵扫描

3.2.5小结

第四章双振镜扫描技术的研究

4.1系统结构设计

4.1.1振镜扫描工作原理

4.1.2振镜偏转角与大屏幕上扫描点坐标的对应关系

4.1.3系统采用的双振镜扫描模块

4.2扫描失真及校正

4.2.1枕形失真校正

4.2.2焦点误差校正

4.2.3非线性失真校正

第五章扫描控制系统设计

5.1单片机控制系统设计

5.1.1单片机控制系统原理

5.1.2单片机控制电路

5.1.3 D/A转换电路

5.1.4扫描同步控制

5.1.5主程序设计

5.2闭合路径扫描法

5.2.1传统扫描方法

5.2.2闭合路径扫描法

5.3闭合路径扫描控制设计

5.3.1控制电路框图及工作原理

5.3.2软件结构设计

5.4 DSP控制系统研究

5.4.1 DSP芯片的特点

5.4.2 TMS320LF2407简介

5.4.3系统电路设计

5.5实验分析及结果

5.5.1实验系统搭建

5.5.2实验结果

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文集所取得的研究成果

致谢