為“水立方”裝上明亮“大眼睛”(圖)

2008-07-25 16:49:55         來(lái)源:科學(xué)時(shí)報     瀏覽次數:

 


“水立方”夜景

  隨著(zhù)奧運腳步的一天天臨近,以“鳥(niǎo)巢”和“水立方”為代表的奧運場(chǎng)館首當其沖地成為人們參觀(guān)的焦點(diǎn)。每到夜幕降臨,在“水立方”南側立面周?chē)娜藗兙蜁?huì )看到一幅如夢(mèng)似幻的景觀(guān):一群群色彩艷麗的熱帶魚(yú)在“水立方”的“水泡泡”里輕盈地游弋,時(shí)而又變成波濤洶涌的巨浪呼之欲出,時(shí)而又化為一團奧運圣火熊熊燃燒……而將這一夢(mèng)幻場(chǎng)景展現在觀(guān)眾面前的,就是由大連路明集團自主研制的國家游泳中心幔態(tài)LED(發(fā)光二極管)大屏幕。這個(gè)“水立方”的“大眼睛”將讓世界感受到中國自主創(chuàng )新的高科技產(chǎn)品帶來(lái)的神奇魅力。

  第一個(gè)純粹中國制造的奧運工程

  在“水立方”整個(gè)建筑內外層包裹的是一種輕質(zhì)新型材料ETFE膜。在其最初設計方案中并沒(méi)有顯示系統的要求,因為建筑物外觀(guān)采用ETFE膜極少見(jiàn),要在這種膜的結構中再用顯示系統,更是沒(méi)人想過(guò)。路明集團總裁肖志國得知這一信息后,在公司高層會(huì )議上堅定地說(shuō),“中國人的百年奧運夢(mèng)即將實(shí)現,每一個(gè)炎黃子孫都應該為奧運盡自己的一份心意。路明擁有從外延片、發(fā)光芯片到LED顯示和照明及亮化工程的完整的產(chǎn)業(yè)鏈,各科研中心、技術(shù)生產(chǎn)系統要不計一切代價(jià),實(shí)現'水立方'的顯示功能?!?/P>

  為了實(shí)現為“水立方”裝上“大眼睛”的目標,路明集團召集技術(shù)人員多次研討,經(jīng)過(guò)嚴密論證,把這個(gè)項目的解決方案濃縮為一個(gè)字??“?!?。

  從產(chǎn)品概念到工業(yè)設計,從LED發(fā)光芯片制造到配套元器件生產(chǎn)、組裝、施工調試等,路明集團進(jìn)行了多方面試驗和創(chuàng )新,路明幔態(tài)LED所涉及的全部核心技術(shù)和知識產(chǎn)權均由大連路明集團自主開(kāi)發(fā)。

  7項世界第一彰顯高科技含量

  “水立方”的半導體照明工程在世界顯示領(lǐng)域實(shí)現了7項突破:具備日間隱形功能的世界首創(chuàng );戶(hù)外顯示多元視頻源技術(shù)的創(chuàng )新應用;戶(hù)外顯示虛擬呈像技術(shù)的世界首創(chuàng );戶(hù)外大屏幕畫(huà)中畫(huà)功能的創(chuàng )新應用;超高溫環(huán)境中穩定運行;超遠距離呈像;幔態(tài)LED顯示面積的世界第一。

  路明幔態(tài)LED是由660萬(wàn)顆超高亮度的顯示芯片組成的巨大簾狀帷幔形顯示系統,故稱(chēng)之為幔態(tài),其特點(diǎn)是顯示面積巨大、可塑性強?!半[形”是其重要的外觀(guān)特征,即在具備傳統大屏幕全部特性的同時(shí),還要保持建筑物設計外觀(guān)的完整性,使人們既可以在白天感受建筑物本身的靜態(tài)美感,也可以在夜晚享受到隱形屏帶來(lái)的動(dòng)態(tài)影像之美。在研制之初,技術(shù)專(zhuān)家優(yōu)化精簡(jiǎn)了幔態(tài)LED內部的線(xiàn)路連接方式,在外觀(guān)上更加規整、排線(xiàn)更加隱蔽,避免了采用傳統的照明顯示設備而形成的巨大陰影會(huì )破壞建筑的整體美感。

  “水立方”建筑主體是由鋼架支撐起來(lái)的,它們處在雙層膜結構之間,由此在幾百根鋼梁與薄膜的接觸面上形成了568個(gè)支點(diǎn),這導致在“水立方”的路明幔態(tài)LED上出現了568個(gè)顯像盲點(diǎn)。面對技術(shù)難點(diǎn),路明集團通過(guò)圖像環(huán)繞技術(shù)消滅了這568個(gè)近似于籃球的黑洞,實(shí)現了圖像的完整清晰顯示。這套虛擬像素技術(shù)填補了國際空白。

  為了讓“水立方”的“大眼睛”正常運轉,如何克服高溫環(huán)境也是一個(gè)必須解決的難題?!八⒎健钡哪そY構設計形成了一個(gè)巨大的溫室,白天膜體內吸收了大量熱能,致使膜間的平均溫度高達70多攝氏度,而一般電子產(chǎn)品運行的室溫不應超過(guò)45℃。經(jīng)過(guò)長(cháng)達2個(gè)多月近百次的試驗,路明集團使路明幔態(tài)LED本身幾乎不產(chǎn)生熱量,并能在75℃的高溫條件下正常穩定運轉。

  奧運會(huì )期間,長(cháng)104米、高20米、主體面積達2080平方米的路明幔態(tài)LED,將配合“水立方”內舉行的體育賽事進(jìn)行現場(chǎng)實(shí)況直播、精彩回放,同時(shí)支持各種視頻及圖文播放。由于率先采用了多元獨立視頻源技術(shù),使得它不但可以像傳統屏幕一樣作整體成像顯示,還可根據需要把“水立方”104米寬的畫(huà)幅平均分割為3個(gè)獨立的視頻畫(huà)面,播放各自的視頻內容。

  同時(shí),基于大連路明集團自主研發(fā)的LED顯示軟件控制系統,路明幔態(tài)LED實(shí)現了“畫(huà)中畫(huà)”功能。

  路明幔態(tài)LED還是世界上最具“穿透力”的戶(hù)外顯示系統。它介于“水立方”雙層膜結構之間,畫(huà)面呈像需要穿過(guò)1.5米厚的外層膜體到達觀(guān)賞者的肉眼。經(jīng)過(guò)技術(shù)攻關(guān),大連路明集團路美芯片公司精選出660萬(wàn)枚高亮度LED芯片,保證了顯示光源對于“水立方”外層膜體的穿透力和色彩的艷麗性。

  世界上最難施工的顯示屏

  為“水立方”量身打造的顯示工程被定名為幔態(tài)LED系統。這意味著(zhù)一切的設計工作、顯示元器件、發(fā)光芯片、工程施工的輔助工具都需要專(zhuān)門(mén)配套設計,甚至施工環(huán)境都是獨一無(wú)二的。

  由于“水立方”的構造獨特,鋼梁底架只有半米多高,施工的技術(shù)人員基本在匍匐狀態(tài)下作業(yè),最窄的地方不足半米,行動(dòng)需要超常的耐心和毅力,工作人員開(kāi)玩笑地把他們描繪成“像拿著(zhù)雞蛋的攀巖運動(dòng)員”。

  工程人員馬勝將那段經(jīng)歷總結為“戰戰兢兢、如履薄冰”般地施工。因為氣枕的安全是貫穿在工程中的生命線(xiàn),一旦有尖銳物體,就會(huì )發(fā)生不可估計的損失。施工人員要在注意自身安全的同時(shí),確保不能刮碰氣枕膜,但對于鋼架桿件的安裝就更加困難了??幾十噸的鋼鐵桿件都由人工起吊,而且鋼網(wǎng)架共計3組,又沒(méi)有任何牽引無(wú)法固定,安裝技術(shù)人員不得不像猴子爬樹(shù)一樣,一次攜帶一個(gè)幔態(tài)燈條,然后在二三十米的高空安裝固定。在“水立方”主體多層膜結構內,中午的平均氣溫高達60攝氏度,每次從“水立方”的膜結構墻體出來(lái),工人們全身都被汗水浸透。

  路明幔態(tài)LED的最后調試過(guò)程也是一項精密、龐雜的視覺(jué)校正工作。路明的技術(shù)專(zhuān)家使2080平方米的幔態(tài)LED顯示屏具備了人工智能,不停地對自身660萬(wàn)枚路美高亮度LED芯片進(jìn)行精密自我監測和檢測,確保顯示屏時(shí)刻正常運轉。

編輯:Aggie

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