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揭秘海信激光影院核心技术

海信激光影院从9月10日发布以来,立刻受到了媒体和消费者的热捧,在这款产品发布后的24小时内,百度搜索引擎搜录的条目数就达到了200多万条。根据海信的销售数据,在上市一个月的时间里,激光影院的销量已经超过了85吋平板电视的销售量。

激光显示技术的出现被称为“人类视觉史上的革命”,是业内公认的第四代显示技术,它具有色域范围广、寿命长、节环保等特点。激光显示近几年开始广泛应用在投影仪、拼接屏领域,但是作为一种电视、影院产品走进用户客厅,海信激光影院成为开路先锋。那么这款开创性产品的核心技术在哪?有多少我们不知道的秘密呢?

为此,记者采访了海信激光影院的主设计师李文宗博士。李文宗表示:“海信掌控了激光影院关键部件的核心技术,特别是光源模组、光机模组、光学结构、散热系统这四大关键部件海信都是自主研发的,这是很多企业短时间里无法做到的”。

激光+荧光粉技术消除散斑

据了解,海信激光影院的发光原理是,将激光器发出的光束透过荧光粉后汇集起来,然后进入海信设计的光机系统里,产生影像,再把影像投射到屏幕上,就形成了大家看到的电视画面。在光源的选择上,海信创新性地采用了“激光+荧光粉”的方案,用蓝色的激光激发荧光粉来发光,这种方案在技术成熟度和成本上都具备了进入家庭的条件。

据中国电子视像行业协会大屏幕投影显示设备分会秘书长赵汉鼎介绍,传统的激光显示应用的是红、绿、蓝三种颜色的激光,由于其中绿色激光器的能量不够、成本非常高,而且容易形成散斑,由于这些原因传统的三色激光器无法真正走进家庭。赵汉鼎表示,海信所采用的激光+荧光粉光源技术可以有效降低成本,并且消除散斑。

为了攻克将激光器体积做小这个难题,海信选用的是半导体激光器,它产生激光的共振腔都是用半导体长晶的方式来生成的,它的体积可以做到非常非常的小,封装起来它就相当于一颗LED那样的大小。通过海信自主研发的光源模组组合的高效激光器可以产生250尼特的亮度值,不仅达到了电视机的亮度要求,而且还是最适合人眼观看的舒适的亮度范围。

“激光器的光线如何汇聚、如何让荧光粉高效发光、此后的光线收集,这些都需要科学的设计,怎么让光线收集得更好,其中所有的颜色如何分布,这涉及精密光学的技术,这些技术都是海信精心设计的,海信的专利技术也体现其中。”李文宗介绍。

超短焦技术短距离投出100吋大画面

据李文宗介绍,海信激光影院的光机模组包含了两个关键部分,一个是照明,也就是把光源模组进来的光很均匀地照射到DMD芯片上;另一个是成像系统,核心部件就是镜头。这个成像的镜头的技术含量非常高,要在48公分这么短的距离,投影出100英寸的影像效果,这里面镜头的设计非常复杂,难度也非常大。

记者了解到,在成像系统方面,此前的激光投影用的都是长焦镜头一次成像。而海信激光影院则采用了超短焦投影技术,通过镜头里的两个镜群完成两次成像,第一组镜群首先将DMD的成像做一次放大,再通过第二组镜群做第二次放大,最终投影到屏幕上。

“与传统投影技术对比,超短焦投影技术具有投射距离短、亮度损失小、节省空间以及避免画面遮挡等优势,能够减少远距离投影所造成的光能损失,画面表现能力更强,是未来投影技术发展的重要趋势。”中国电子视像行业协会大屏幕投影显示设备分会专家委员会成员骆东淼告诉记者。

李文宗表示,海信激光影院采用超短焦投影技术不仅可以将投射距离大幅缩短,而且可以把镜头的尺寸、镜片的尺寸做得非常小。据悉,海信镜头的最大口径也不超过6公分。此外,超短焦镜头中采用的是平面反射镜,与曲面镜相比,在成像的调试方面、生产校准方面更为精准,从而确保了投射出的图像无变形。

光学结构达微米级精度

激光影院的光学结构,比电视机的机构更为复杂、更为精密。在这个光学系统中,真正是失之毫厘,谬以千里。

李文宗告诉记者,海信激光影院的光机里的镜片需要精确地定位、安装,这就需要光机系统中有精密的结构设计,这些设计的精细度要求非常高,因为它负责这些镜片的定位,精度要求达到了微米级,确保定位的镜片的每一个位置参数与设计参数高度一致。

李文宗指出,在光机系统中,热胀冷缩因素、细小灰尘物以及静电的影响都是非常致命的。因此,在海信激光影院许多结构件的选择上,比如用塑料件还是金属件,都经过了无数次实验论证;在整机生产过程中,也必须要在万级洁净度的洁净车间里进行,生产工人也要经过两次风淋除尘、身穿防静电工作服进行作业。

“激光显示走进家庭遇到的最大难题就是,这是个全新的领域,不仅没有国家标准,也没有国际标准,没有现成的产品可以参照,所有的关键技术都需要自己摸索,海信经过了7年的技术储备,才有了今天的成熟的产品”。李文宗说。

在中国从量变到质变的过程中,海信实现了从光源到光机,从精密结构到散热系统的自主研发,研发的每一步都经历过数十次的尝试,最终形成了相对科学的实验数据。李文宗认为,海信就是要做前人未做过的事,这个意义不仅包括做出了全球首套激光影院产品,而且还摸索出了激光影院的技术标准,从而这可以让后来者少走弯路。

责任编辑:王泽旭


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