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率先引领激光电视进入4K时代,海信激光显示技术获山东省科技进步一等奖
发布时间:2022-06-23    来源:半岛都市报   阅读次数:101 分享到:

6月22日,青岛海信激光显示股份有限公司“超高清超短焦激光显示技术研发及应用”项目获2021年度山东省科技进步奖一等奖。

海信激光显示研发团队通过对超高清光机镜头、高效精细散热系统等核心部件和结构的设计,解决了激光显示超高清技术瓶颈难题,从而解决了行业成长期面临的4K激光电视图像处理等行业难题,率先引领激光电视进入4K时代。

“尺寸越来越大是显示技术发展的重要趋势,超大尺寸电视市场需求呈现爆发式增加。在此背景下,传统液晶电视在向大尺寸发展中表现出越来越多的不足,超大尺寸电视随尺寸增加价格呈现非线性增加,同时尺寸和重量大,安装运输困难。”青岛海信激光显示股份有限公司研发中心总经理钟强介绍,面对4K 液晶电视的普及,相对于激光电视大尺寸的显示面积,FHD 显示分辨率已经不足以支撑激光电视的高端定位。在这种情势下,展开对4K超高清激光显示技术的研究并进行相关技术储备,同时开发一款4K 超高分辨率的激光电视产品成为当务之急。

“以前投影机都是摆在屏幕很远的地方,而超短焦投影可以让主机离屏幕10几公分,环境适应性高。”青岛海信激光显示股份有限公司研发中心技术总监李晓平介绍,超短焦镜头是高精密光学器件,装调精度必须要控制在5微米以内,才能确保显示效果。5微米约是头发丝直径的二十分之一,装调精度要求之高可见一斑。

“这其中有一个难点,镜头中有个非球面,非球面间需要匹配调试,只要一点点偏差,就会导致精度不准,所以每个器件位置、角度都要精确把控,最终才能达到超高清的效果。”李晓平介绍,为了装调镜头,研发团队做了大量实验,在黄岛工厂足足待了2个月,最终完成了镜片的校准,研究出了具有自主知识产权的超短焦高分辨率镜头技术,提出了一种可变视场的超短焦镜头系统架构,实现高分辨率的同时缩小了镜头体积;提出了高容差性、高兼容性的分段式照明系统架构,提升了系统效率及匀光能力。


钟强(右)和邢哲进行实验。

超短焦镜头保证了画质,但同时对机器温度控制提出了新对要求。“整机内核心器件温度需要控制在45℃以下,尤其到了夏天,室内温度可能会达到甚至超过30℃,留给我们的温度管控范围就非常小。在经过测算最苛刻的环境温度要求下,我们只有8℃的设计空间。”青岛海信激光显示股份有限公司研发中心技术总监邢哲说。此外,液冷装置由约300个零件组成,最小的只有0.7毫米,部分零件的开关测试时间跨度达到了两年,有的零件的开关机次数累计高达90万次。为此,研发团队借鉴了在工业装置上使用的液冷技术思路,经过3年多研发,历经百万次实验,研发出了能够装到主机里的小型化液冷装置。最终实现近三百个零件在运行5万小时的强度下冷却液不漏的效果。

邢哲介绍,相比较常规液冷装置,小型化液冷装置的冷却液损耗极大降低,“我们的冷却液相当于一瓶400毫升的矿泉水,运行5万个小时后,其损耗量不到6毫升,也就是不到两瓶盖的量,这个损耗量降到常规量的百分之三。”

此外,该研发团队还提出了多场耦合动态风压控制技术及低噪声控制技术,并动态控制整机系统风压,配合控制算法,精准分配内部冷却流体,相比较常规的2K产品,减少约15%系统冷却风量,系统的噪声典型值由32分贝降低至28分贝。

“基于目前显示产业升级,推动下一代更具代表性显示技术迭代,是我们做激光电视和激光显示技术的主要出发点。”青岛海信激光显示股份有限公司研发中心总经理钟强介绍,自2016年推出全球首台4K超短焦激光电视以来,海信不断推进产学研深度融合,与产业链上下游企业密切合作,目前,该项技术已实现行业普及。

截至2022年2月,海信在激光显示领域已累计申请国内外专利1634项,授权695项,其中国外专利授权64项,持续引领全球激光电视产业创新。

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