激光电视技术瓶颈与对策研究

（四川长虹电子股份有限公司，广东 中山 528400）

激光电视技术瓶颈与对策研究

梁平茂

（四川长虹电子股份有限公司，广东 中山 528400）

电视的发展趋势是各电视生产及开发企业反复研究的问题，随着互动技术在市场上的需求逐渐明晰化，单向交流为主的电视机逐渐成为历史。虽然电视周边产品频繁推出，但无法扭转电视机被历史淘汰的局面。基于全息激光技术的激光电视应该是替代实体电视机的后续产品。长虹电子近5年来对居家全息激光技术进行了深入研究，本文重点总结了其研究成果。

激光电视；家居全息；技术瓶颈

激光电视是射线管电视的一个重要形式，也是实现高解析大幅面电视的一个重要突破口。虽然OLED技术将半导体电视显示技术推向了一个新的高度，但此举难以给市场需求的大幅面电视提出足够经济的解决方案。OLED技术对于裸眼3D技术的支持也有待于进一步突破。马年春晚的舞台全息激光技术让国人眼前一亮，事实上，长虹电视的有关研究可以使得本技术进入居家客厅的周期大幅度提前。

1 传统激光电视技术

传统激光电视技术采用了背投技术，平面显示策略。此种策略下，电视机驱动三色激光器，通过直流电机驱动的扫描棱镜和步进电机控制的成像棱镜，在电视屏幕上直接投射并透射出相关影像。

归纳来讲，传统激光电视技术存在三个弊端：

（1）体积较大。采用了背投技术的传统激光电视，为了保障电视激光束的合理投射角度，其屏幕后方空间必须设计较宽大的透射区，“大肚子”电视的布局无法回避。

（2）刷新率低。基于机械马达驱动的刷新系统，即便运行在1.5万rpmin的转速下，完成1990线的4K高清扫描也需要0.13min，如果实现80Hz的舒适扫描频率，必须使得扫描马达达到1000万rpmin。迄今为止没有任何一个步进电动机可以实现如此高的转速。

（3）视角较小。OLED实现了接近180度的舒适视角，背投激光电视因为基于背投技术，其视角较难实现工程级别的突破。

2 全息概念为激光电视带来生机

智能家居对于基于激光交互技术的激光电视的革新需求主要以下3个方面：

（1）智能茶几技术。当前的智能茶几是基于OLED技术或者LED技术的茶几表面，采用全触摸控制技术和钢化玻璃表面技术，使得茶几的LED显示器实现互联网接入和智能互动。智能茶几当前在智能家居中的地位是作为客厅的第二块屏幕存在的。但在PDA技术的冲击下，智能茶几显得较为多余，因为实际客厅中，智能茶几无法坐稳第二块屏幕的位置，甚至会为每一个PDA屏幕让位。且基于OLED和LED技术的智能茶几形态单一，防水性较差，难以与皮革、实木等材质相结合。

（2）智能厨房技术。使用PDA在厨房看菜谱的习惯已经在很多家庭中成为习惯，但PDA防水防油性能不佳，进入厨房后没有合理的安放方式，也较容易发生跌落等事故。所以，基于全息技术的激光电视进入厨房就成为厨房智能化的首选交互方式。

（3）实时交互技术。智能化家居门禁技术、智能化灯光控制技术和智能化家居稳控技术，均要求有一块可以跟随用户走动的屏幕，这块屏幕最好质量为零，无需携带，召唤即来。而这种技术在全息激光电视技术中能得到完美支持。

3 智能全息3D激光电视的技术及经济需求

付瀚毅（2014）对激光全息技术在智能电视技术中的技术应用进行了全面研究，且制作了第一台概念机。虽然概念机的成本价格较高，但其各项成本均有通过产能的放大化进行压缩的可能。冯传岗（2011）经过研究后认为，使用激光技术的全息电视会成为21世纪电视产业的核心竞争者，激光家居全息技术会成为21世纪改变居民生活方式的核心技术之一。

3.1 硬件需求

首先，使用空气投射技术的高亮度激光透射管，每空间至少应该有3处部署。激光器能量应该在9W以上，因为其透射角并不大，扫描线并没有4K视频复杂，所以，其电机压力较小。15000rpmin电动机足够实现扫描要求。

其次，因为以上数据处理中心的实质是基于低精度电子全站仪的人员定位、红外摄像探头的手势识别、激光电视投射设备的全息投射三位一体的设备，核心处理器为后置台式设备，而近端处理器采用价格低廉的全志8核心设备足够满足单一探头的近端控制。所以，分布式系统成为智能家居的核心业务。

核心业务采用基于IBM架构的家庭计算机主机，运行在2.4GHz以上的前端主频、8个独立处理核心、运行在16GB运行内存，可以基本满足系统的核心处理支持。激光电视透射系统包含两个轴向的步进电机，32位步进电机控制版，基于全志8核心系统的近端控制器。收拾识别和人员定位近端控制器同样采用全志系统实现近端数据处理。

3.2 经济需求

人员定位精度应该在0.5m以内，人员矢量定位角度应该在15度以内，人员手势定位应该在0.2m以内。虽然低精度电子全站仪的定位精度足够实现此技术，但低精度电子全站仪的成本目前仍然较高，在3000元左右，激光器和红外摄像装备的价格也难以更大限度的压缩，所以至少需要两个低精度电子全站仪的家居电视系统整体成本难以控制在40000万元以下。

随着市场推广的进行，产能逐渐释放，系统的科技附加值会得到进一步的分摊，成本也会持续下降，未来的基于全息激光电视的智能家居产品等效今天购买力应该在15000元上下。也有可能未来的位图图像识别技术可以实现更高级别的动作识别，电子全站仪被软件替代后，系统的终端售价应该会小于1万元。这就为市场需求的进一步放大提供了技术支持。

结语

随着互联网技术的发达，作为单向媒体终端的电视机即将被家居淘汰的趋势已经越来越明显，这也是一个历史潮流。但电视技术不但不会被淘汰，还会随着科技的发达始终作为家居的核心存在。可能不久的将来，壁挂电视像以往的射线显像管电视一样成为历史。但具有智能交互技术的激光电视还会成为家居的核心交互设备。电视机和电视背景墙在家居概念中逐渐消失以后，激光电视技术会使得电视在家居中“无处不在”。这是在不久的将来就可以实现的新生活方式。

[1]徐大雄.全息术的新进展：数字激光全息三维图像信息处理和传输[J].中国品牌与防伪，2010，12（12）：99-101.

[2]付瀚毅.实用化激光电视中的共性技术研究[D].中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）博士，2014.

[3]冯传岗.激光电视：21世纪电视机市场中最强的竞争者[J].有线电视技术，2011，3（03）：88-89.

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