微型投影機技術(shù)

微型投影機技術(shù)LED光源技術(shù)

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(dǎo)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!

微型投影機技術(shù)激光光源技術(shù)

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。

微型投影機技術(shù)DLP顯示技術(shù)

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(xì)微型的小反射鏡。

微型投影機技術(shù)LCoS顯示技術(shù)

LCoS顯示技術(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。

目前微型投影機技術(shù)可以從兩方面進行分類：一、從光源角度分為LED和激光光源;二、從顯示芯片角度分為LCoS技術(shù)和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。

然而在微型投影機中，又有按照多媒體影音解碼和內(nèi)存裝置功能進行分類分為兩類，多媒體式和非多媒體式，之間區(qū)別是主要是前者是本身自帶內(nèi)存存儲空間甚至可以擴展，并且可自動影音解碼播放影音文件，后者則是與傳統(tǒng)投影機相似，必須要與電腦連接即可投放。

微型投影機技術(shù)指標(biāo)

（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(biāo)是微型投影很重要一個指標(biāo)，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(biāo)，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(biāo)。

（c）分辨率:芯片的分辨率，例如VGA(640*480)，QVGA(320*240)等。

（d）色純度:色彩表現(xiàn)力的指標(biāo)，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(biāo)(簡單定義顯示的亮態(tài)暗態(tài)比值)

微型投影機DLP技術(shù)

作為掌上投影機(mini-projector)的主要推動者，TI公司在手持投影(pico-projector)上也下足了力度，自2008年以來，DLP也推出了其最新一代的DMD芯片。

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(xì)微型的小反射鏡。

微型投影機LCoS技術(shù)

與DLP技術(shù)由TI一家公司壟斷相比，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(Liquid Crystal on Silicon)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2008年開始發(fā)展至2013年，也有彩色濾光型(Color Filter)發(fā)展為色序型(Color Sequential)，其色彩表現(xiàn)力以及光利用效率都得到了大幅提升，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(xué)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(xué)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(Polarizing Beam Splitter)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LCoS光引擎相比，還可以將對比度大幅提高。

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，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(dāng)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(biāo)上進行一一作詳細(xì)比較。

（a）、尺寸：

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(biāo)準(zhǔn)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)，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：

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(yuǎn)無法避免，可以認(rèn)為是DLP技術(shù)在效率上的一個缺點，特別是在手持投影整體系統(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(yuǎn)來看，LCoS也會有一定的優(yōu)勢。

（c）、分辨率：

與尺寸相同，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，320×480的分辨率已經(jīng)落后與LCoS的640×480，雖然在第二代推出了800×480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，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)高于現(xiàn)有顯示器以及電視。

（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，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(dǎo)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(rèn)為長遠(yuǎn)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，就現(xiàn)有使用特殊偏振光控制膜的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)。

LED光源以及激光光源

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（Light Emitting Diode），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(dǎo)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，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

作為手持投影光源技術(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LED迅猛發(fā)展的短期內(nèi)筆者認(rèn)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。 　

微型投影機（Pico-Projector），又被稱為便攜式投影機、口袋式投影機、掌上投影機。

微型投影機是一種相對概念的投影機，它把傳統(tǒng)龐大的投影機精巧化、便攜化、微小化、娛樂化、實用化，使投影技術(shù)更加貼近生活和娛樂。