（四川長虹電子股份有限公司，廣東 中山 528400）

激光電視技術瓶頸與對策研究

梁平茂

（四川長虹電子股份有限公司，廣東 中山 528400）

電視的發(fā)展趨勢是各電視生產(chǎn)及開發(fā)企業(yè)反復研究的問題，隨著互動技術在市場上的需求逐漸明晰化，單向交流為主的電視機逐漸成為歷史。雖然電視周邊產(chǎn)品頻繁推出，但無法扭轉(zhuǎn)電視機被歷史淘汰的局面?；谌⒓す饧夹g的激光電視應該是替代實體電視機的后續(xù)產(chǎn)品。長虹電子近5年來對居家全息激光技術進行了深入研究，本文重點總結了其研究成果。

激光電視；家居全息；技術瓶頸

激光電視是射線管電視的一個重要形式，也是實現(xiàn)高解析大幅面電視的一個重要突破口。雖然OLED技術將半導體電視顯示技術推向了一個新的高度，但此舉難以給市場需求的大幅面電視提出足夠經(jīng)濟的解決方案。OLED技術對于裸眼3D技術的支持也有待于進一步突破。馬年春晚的舞臺全息激光技術讓國人眼前一亮，事實上，長虹電視的有關研究可以使得本技術進入居家客廳的周期大幅度提前。

1 傳統(tǒng)激光電視技術

傳統(tǒng)激光電視技術采用了背投技術，平面顯示策略。此種策略下，電視機驅(qū)動三色激光器，通過直流電機驅(qū)動的掃描棱鏡和步進電機控制的成像棱鏡，在電視屏幕上直接投射并透射出相關影像。

歸納來講，傳統(tǒng)激光電視技術存在三個弊端：

（1）體積較大。采用了背投技術的傳統(tǒng)激光電視，為了保障電視激光束的合理投射角度，其屏幕后方空間必須設計較寬大的透射區(qū)，“大肚子”電視的布局無法回避。

（2）刷新率低。基于機械馬達驅(qū)動的刷新系統(tǒng)，即便運行在1.5萬rpmin的轉(zhuǎn)速下，完成1990線的4K高清掃描也需要0.13min，如果實現(xiàn)80Hz的舒適掃描頻率，必須使得掃描馬達達到1000萬rpmin。迄今為止沒有任何一個步進電動機可以實現(xiàn)如此高的轉(zhuǎn)速。

（3）視角較小。OLED實現(xiàn)了接近180度的舒適視角，背投激光電視因為基于背投技術，其視角較難實現(xiàn)工程級別的突破。

2 全息概念為激光電視帶來生機

智能家居對于基于激光交互技術的激光電視的革新需求主要以下3個方面：

（1）智能茶幾技術。當前的智能茶幾是基于OLED技術或者LED技術的茶幾表面，采用全觸摸控制技術和鋼化玻璃表面技術，使得茶幾的LED顯示器實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)接入和智能互動。智能茶幾當前在智能家居中的地位是作為客廳的第二塊屏幕存在的。但在PDA技術的沖擊下，智能茶幾顯得較為多余，因為實際客廳中，智能茶幾無法坐穩(wěn)第二塊屏幕的位置，甚至會為每一個PDA屏幕讓位。且基于OLED和LED技術的智能茶幾形態(tài)單一，防水性較差，難以與皮革、實木等材質(zhì)相結合。

（2）智能廚房技術。使用PDA在廚房看菜譜的習慣已經(jīng)在很多家庭中成為習慣，但PDA防水防油性能不佳，進入廚房后沒有合理的安放方式，也較容易發(fā)生跌落等事故。所以，基于全息技術的激光電視進入廚房就成為廚房智能化的首選交互方式。

（3）實時交互技術。智能化家居門禁技術、智能化燈光控制技術和智能化家居穩(wěn)控技術，均要求有一塊可以跟隨用戶走動的屏幕，這塊屏幕最好質(zhì)量為零，無需攜帶，召喚即來。而這種技術在全息激光電視技術中能得到完美支持。

3 智能全息3D激光電視的技術及經(jīng)濟需求

付瀚毅（2014）對激光全息技術在智能電視技術中的技術應用進行了全面研究，且制作了第一臺概念機。雖然概念機的成本價格較高，但其各項成本均有通過產(chǎn)能的放大化進行壓縮的可能。馮傳崗（2011）經(jīng)過研究后認為，使用激光技術的全息電視會成為21世紀電視產(chǎn)業(yè)的核心競爭者，激光家居全息技術會成為21世紀改變居民生活方式的核心技術之一。

3.1 硬件需求

首先，使用空氣投射技術的高亮度激光透射管，每空間至少應該有3處部署。激光器能量應該在9W以上，因為其透射角并不大，掃描線并沒有4K視頻復雜，所以，其電機壓力較小。15000rpmin電動機足夠?qū)崿F(xiàn)掃描要求。

其次，因為以上數(shù)據(jù)處理中心的實質(zhì)是基于低精度電子全站儀的人員定位、紅外攝像探頭的手勢識別、激光電視投射設備的全息投射三位一體的設備，核心處理器為后置臺式設備，而近端處理器采用價格低廉的全志8核心設備足夠滿足單一探頭的近端控制。所以，分布式系統(tǒng)成為智能家居的核心業(yè)務。

核心業(yè)務采用基于IBM架構的家庭計算機主機，運行在2.4GHz以上的前端主頻、8個獨立處理核心、運行在16GB運行內(nèi)存，可以基本滿足系統(tǒng)的核心處理支持。激光電視透射系統(tǒng)包含兩個軸向的步進電機，32位步進電機控制版，基于全志8核心系統(tǒng)的近端控制器。收拾識別和人員定位近端控制器同樣采用全志系統(tǒng)實現(xiàn)近端數(shù)據(jù)處理。

3.2 經(jīng)濟需求

人員定位精度應該在0.5m以內(nèi)，人員矢量定位角度應該在15度以內(nèi)，人員手勢定位應該在0.2m以內(nèi)。雖然低精度電子全站儀的定位精度足夠?qū)崿F(xiàn)此技術，但低精度電子全站儀的成本目前仍然較高，在3000元左右，激光器和紅外攝像裝備的價格也難以更大限度的壓縮，所以至少需要兩個低精度電子全站儀的家居電視系統(tǒng)整體成本難以控制在40000萬元以下。

隨著市場推廣的進行，產(chǎn)能逐漸釋放，系統(tǒng)的科技附加值會得到進一步的分攤，成本也會持續(xù)下降，未來的基于全息激光電視的智能家居產(chǎn)品等效今天購買力應該在15000元上下。也有可能未來的位圖圖像識別技術可以實現(xiàn)更高級別的動作識別，電子全站儀被軟件替代后，系統(tǒng)的終端售價應該會小于1萬元。這就為市場需求的進一步放大提供了技術支持。

結語

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)達，作為單向媒體終端的電視機即將被家居淘汰的趨勢已經(jīng)越來越明顯，這也是一個歷史潮流。但電視技術不但不會被淘汰，還會隨著科技的發(fā)達始終作為家居的核心存在。可能不久的將來，壁掛電視像以往的射線顯像管電視一樣成為歷史。但具有智能交互技術的激光電視還會成為家居的核心交互設備。電視機和電視背景墻在家居概念中逐漸消失以后，激光電視技術會使得電視在家居中“無處不在”。這是在不久的將來就可以實現(xiàn)的新生活方式。

[1]徐大雄.全息術的新進展：數(shù)字激光全息三維圖像信息處理和傳輸[J].中國品牌與防偽，2010，12（12）：99-101.

[2]付瀚毅.實用化激光電視中的共性技術研究[D].中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所）博士，2014.

[3]馮傳崗.激光電視：21世紀電視機市場中最強的競爭者[J].有線電視技術，2011，3（03）：88-89.

TN94

A