微型投影機主流技術(shù)大比拼

1、近年來，隨著投影產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，投影機市場日益擴大，投影已經(jīng)深入到普通大眾的日常生活當中，在我們的身邊，隨處可見各式各樣的投影，大到大型會議室，Imax電影院，小到今天要介紹的個人口袋式微型投影。在產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的同時，投影的技術(shù)也得到了不斷的革新，各式各樣的新應(yīng)用也應(yīng)運而生。人們的各種奇思秒想在投影的平臺上大肆綻放，可以說，作為顯示技術(shù)的一種，投影產(chǎn)業(yè)的未來必將前途無量。本文會簡單為大家介紹一下口袋微型投影機的概念,分類，主要技術(shù)，發(fā)展趨勢，行業(yè)以及應(yīng)用等等。一、口袋微型投影機的概念提及口袋式微型投影機，通常很多人會有一些誤解，口袋式微型投影往往會和迷你投影機產(chǎn)生混淆。通常所謂的口袋式微型投影

2、機，在國外有個專門的單詞(Pico-Projector)作為其名字。通常對該投影機的2個方面有一定的限制：a).尺寸：通常尺寸為手機大小。b).電池續(xù)航：要求在不接電情況下至少有2個小時或以上的續(xù)航時間。此外，其一般重量不會超過0.2Kg,有些甚至還不需要風扇散熱或超小靜音風扇散熱?？梢噪S身攜帶(可放入口袋)，屏幕可以投影至50寸或以上，因此，有時我們也會稱之為袖珍式口袋投影機(pocketprojector)o而產(chǎn)生混淆的迷你投影機，國外一般稱之為(Mini-Projector),其本身就是一個傳統(tǒng)投影的縮小版，它與口袋微型投影機的區(qū)別在與：尺寸通常會略大，一般與一本字典大小相當，重量一般也

3、會到0.5Kg或更重，絕大部分的迷你投影機隨機沒有電池，即使有電池的，由于其本身功耗比較大，也基本無法續(xù)航到半小時以上。此外，內(nèi)置風扇一般可見，且有一定噪音。二、口袋微型投影技術(shù)分類大家如果對投影機有所了解，應(yīng)該都知道投影機主要的工作原理都是由光源發(fā)出光，通過一系列的光學照明系統(tǒng)，將光源的光均勻的照射到顯示芯片上，而信號通過電路系統(tǒng)在顯示芯片上實現(xiàn)色階以及灰階，顯示出圖像，此后由投影前端的投影鏡頭將顯示芯片上的圖象放大投射到相應(yīng)的屏幕上。在投影系統(tǒng)里面，光學主要分為成像光學系以及照明光學系，而其中最為關(guān)鍵的元器件則為顯示芯片以及照明組件(即光源)。因此，口袋微型投影機可以從2個方面進行分類：1

4、 .從光源的角度分類，微型投影可分為LED-和邀光光源。2 .從顯示芯片角度分，可分為LCoS技術(shù)以及DLP技術(shù)，其中LCoS對色彩的實現(xiàn)方式又分為色序型以及彩色濾光型2種方式。三、口袋微型投影機的技術(shù)指標，主要技術(shù)，技術(shù)優(yōu)劣介紹1. 技術(shù)指標a) .尺寸b) .光電效率：單位功耗(每瓦)能輸出的光通量(流明)該指標是微型投影很重要一個指標，作為普通投影機，由于有電源供電，一般亮度為其非常重要指標，而微型投影，由于要兼顧亮度，電池續(xù)航，散熱等等系統(tǒng)問題，因此，不簡單將亮度而將亮度效率作為其關(guān)鍵指標。c) .分辨率：芯片的分辨率，例如VGA(640*480),QVGA(320*240)等。d)

5、.色純度：色彩表現(xiàn)力的指標，通常國際上有NTSC的色域范圍衡量e) .對比度：衡量圖像易分辨力的指標(簡單定義顯示的亮態(tài)暗態(tài)比值)2. DLP技術(shù)作為迷你投影機(mini-projector)的主要推動者，TI公司在口袋式微型投影(pico-projector)上也下足了力度，自2008年以來，最近DLP也推出了其最新一代的DMD芯片。目前，在全世界，僅有美國德州儀器(TI)能夠提供商品化的DMD芯片產(chǎn)品，其原理主要是通過對微反射鏡的控制，達到對光進行開關(guān)，從而實現(xiàn)對色階以及灰階的，在小小的DMD芯片上，擁有近百萬個比頭發(fā)絲還細微型的小反射鏡。3. LCoS技術(shù)與DLP技術(shù)由TI一家公司壟斷相

6、比，LCoS的芯片商相對來說就比較多，例如Himax,Displaytech(Micron),Syndiant等等。此外LCoS技術(shù)平臺比DLP開放許多，相對來說發(fā)展?jié)摿Ω?。作為LCoS技術(shù)，其主要顯像原理類似與液晶LCD,也是通過微電路控制電壓，使液晶發(fā)生扭轉(zhuǎn)，通過液晶對偏振光的控制，打到對光進行開關(guān)，從而實現(xiàn)色階以及灰階。LCoS(LiquidCrystalonSilicon)與液晶不同之處在于其本身是反射進行光控制，而液晶是透射光控制，這樣LCoS本身從技術(shù)理論上開口率就要大于液晶。作為LCoS技術(shù)，從08年開始發(fā)展到現(xiàn)在，也有當初的彩色濾光型(ColorFilter)發(fā)展為目前的色序

7、型(ColorSequential),其色彩表現(xiàn)力以及光利用效率都得到了大幅提升，目前色序型已經(jīng)成為LCoS主流技術(shù)。談到LCoS技術(shù)，不得不提一下3M公司，作為全世界第一個發(fā)布光學引擎的3M公司同樣是一家世界500強企業(yè)，其企業(yè)文化就以創(chuàng)新而著名，在顯示技術(shù)領(lǐng)域，從投影儀的發(fā)明到08年推出全球首款光學引擎，3M公司也成為LCoS技術(shù)的一面大旗。此外，由于3M公司在液晶偏振光控制上的長期的技術(shù)領(lǐng)先，其本身又開發(fā)出一種偏振控制膜，利用該膜制成的PBS(PolarizingBeamSplitter)偏振控光元器件，可以使同性能的LCoS光引擎減少體積30%以上，工藝復(fù)雜性大大降低，此外，與普通LC

8、oS光引擎相比，還可以將對比度大幅提高。4. DLP技術(shù)與LCoS技術(shù)比較說起DLP技術(shù)與LCoS的技術(shù)優(yōu)劣，其實，在目前使用的會議室(教育)商用投影機，就有關(guān)于DLP技術(shù)與LCoS技術(shù)之爭，當然作為微型投影，雖然大致的原理類似，但由于實現(xiàn)方式略有不同，還是有些不一樣，下面也會從前述的幾個技術(shù)指標上進行一一作詳細比較。a) .尺寸：就目前而言，2種技術(shù)最終實現(xiàn)的產(chǎn)品尺寸都基本相同，沒有太大的區(qū)別。從芯片角度上來看，由于液晶產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，LCoS的實現(xiàn)主要是標準液晶封裝工藝，大致通過一些ITO玻璃印刷實現(xiàn)電路，而DLP的微反射鏡陣列其實現(xiàn)方式是機械實現(xiàn)，每個微反射鏡像素下有非常復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)，

9、因此，像素點距的減小對工藝提高要求非常高。難度相對要比LCoS實現(xiàn)大很多。b) .光電效率：目前，2種技術(shù)實現(xiàn)的亮度效率大致相同，每瓦的光輸出7,8個流明。但是從2種技術(shù)本身上看，LCoS對信號的要求可以直接由電路接入，而DLP由于是由機械方式實現(xiàn)，在載有DMD芯片的主板上，還有相應(yīng)的處理器(Processor)以及內(nèi)存(Memory),這部分的功耗在光引擎整體中永遠無法避免，可以認為是DLP技術(shù)在效率上的一個缺點，特別是在微型投影整體系統(tǒng)中，如果再考慮散熱問題，LCoS芯片優(yōu)勢更明顯。相對而言，LCoS的功耗可以做到小于0.1W,從長遠來看，LCoS也會有一定的優(yōu)勢。c) .分辨率：與尺寸相

10、同，DLP在同樣大小的芯片上要實現(xiàn)分辨率的提高，同樣是對工藝要求非常高，從第一代的DLP光引擎可以看到，320X480的分辨率已經(jīng)落后與LCoS的640X480,雖然在第二代推出了800X480的芯片，但還是落后于LCoS技術(shù)，純粹技術(shù)上看，發(fā)展前景LCoS要比DLP好。d) .色純度：LCoS通過技術(shù)進步，目前通過色序型實現(xiàn)，理論上的實現(xiàn)發(fā)式已基本一致，因此色純度上已經(jīng)基本一致，都已經(jīng)高于目前顯示器以及電視。e) .對比度：DLP是通過微反射鏡反射，而LCoS則是通過液晶扭轉(zhuǎn)實現(xiàn)光開關(guān)，在開光完全上，液晶一直就存在暗態(tài)漏光問題，與傳統(tǒng)商務(wù)投影機類似，DLP在對比度上的優(yōu)勢在微型投影上依舊存在

11、，但由于在實際使用環(huán)境中，由于外界光對對比度影響對微型投影更大，因此，DLP在對比度上的優(yōu)勢相對與其商務(wù)投影機來說也相應(yīng)削弱。另外，前面提到的3M公司的特殊PBS材料，其對比度也能做到250:1,與DLP技術(shù)的500:1即使在全黑外界環(huán)境下，也應(yīng)該說差距不大了。f) .產(chǎn)業(yè)：DLP由于是Ti一家公司獨有技術(shù)，因此，產(chǎn)業(yè)不確定性較大，相對于LCoS幾家爭鳴來比，以及將來技術(shù)上看，LCoS由于其特有的半導體產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，將來應(yīng)該也會大有作為。綜上所述，筆者認為長遠來看，如果Ti公司沒有重大的技術(shù)突破或較好的市場策略，在將來，隨著微型投影產(chǎn)業(yè)的井噴，LCoS會比DLP技術(shù)占有優(yōu)勢，就目前使用特殊偏振光控

12、制膜的LCoS光引擎在性能上已經(jīng)比DLP略勝一籌，隨著技術(shù)的進步，相信作為一個更加開放的LCoS平臺，一定會有不錯的表現(xiàn)。5. LED光源以及激光光源近年來，LED光源技術(shù)迅速發(fā)展，在照明、家電、IT產(chǎn)品、行業(yè)設(shè)備里中使用越來越廣泛，不僅改善了產(chǎn)品的性能，更為節(jié)能環(huán)保做出了貢獻。對于投影機而言，隨著LED光源技術(shù)的提升，它也將迎來一個新的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。a).LED光源LED(LightEmittingDiode),發(fā)光二極管，簡稱LED,是一種能夠直接把電能轉(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)半導體器件。它具有易控制、低壓直流驅(qū)動、組合后色彩表現(xiàn)豐富、使用壽命長等優(yōu)點，以往被廣泛應(yīng)用于城市工程、大屏幕顯示系統(tǒng)中，目

13、前在液晶顯示器，液晶電視中已經(jīng)得到廣泛采用。特別在LED進入液晶電視應(yīng)用以后，隨著LED產(chǎn)業(yè)在顯示領(lǐng)域壯大,LED的發(fā)展也遵循著大家熟知的摩爾定律，成幾何式的發(fā)展，成本，效率，產(chǎn)業(yè)鏈，等等等等各個方面，已經(jīng)非常成熟，相信在微型投影行業(yè)里，也將大放光芒！b).激光光源作為微型投影光源技術(shù)的另外一種，Microvision公司是該技術(shù)的主要代表公司，于09年推出了激光光源的微型投影儀。就激光光源來看，其成像效果上，整體感覺要比LED光源方式實現(xiàn)的目前大部分投影儀都要好，但其同樣存在成像散斑的問題。此外，高額的成本成為了制約其商業(yè)化的主要瓶頸。再則，由于激光本身對人眼的安全性問題，在微型投影主要的消

14、費電子市場，其推廣難度也可想而知。整體上來看，激光光源在成本上沒有大幅下降的情況下，短期前景無法與LED光源相提并論。在上面的介紹中已經(jīng)可以看到，LED在成本，產(chǎn)業(yè)化，安全性，產(chǎn)業(yè)鏈等等方面都有激光無可比擬的優(yōu)勢，這些優(yōu)勢在目前LED迅猛發(fā)展的短期內(nèi)筆者認為激光難以逾越，但作為激光，成像質(zhì)量上的優(yōu)勢以及可以自動聚焦功能，期待其在不久的將來，能有更大的突破。四、微型投影儀的發(fā)展趨勢從目前來看口袋式微型投影儀，在其應(yīng)用上大部分還是以單機應(yīng)用為主，基本的應(yīng)用基本上都以MP3/MP4作為娛樂方面，PDF/PPT演示等作為商務(wù)方面應(yīng)用，在最近的CES上又看到內(nèi)嵌入手機的微型投影產(chǎn)品，作為將來的發(fā)展方向，以手機本身的市場容量，微型投影必定會在這里大放異彩，此外筆記本上的微型投影，不帶屏幕的微型投影電腦以及許多目前僅僅在電源中看到的應(yīng)用等等等等，都會成為微型投影技術(shù)綻放光彩的舞臺。微型投影，自21世紀開始，就有科學家以及一些大公司開始研究，作為投影產(chǎn)業(yè)的一個分支，其意