微型投影機技術(shù)類(lèi)型分析與對比

　　大家如果對投影機有所了解，應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(guò)一系列的光學(xué)照明系統，將光源的光均勻的照射到顯示芯片上，而信號通過(guò)電路系統在顯示芯片上實(shí)現色階以及灰階，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的屏幕上。在投影系統里面，光學(xué)主要分為成像光學(xué)系以及照明光學(xué)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）。

　　微型投影儀自2008年下半導入量產(chǎn)以來(lái)，硅基液晶（LiquidCrystalonSilicon;LCoS）及德州儀器（TI）獨自研發(fā)的數碼光源處理（DigitalLightProcess;DLP）等2大技術(shù)，并稱(chēng)為微型投影技術(shù)的主流。目前兩種微型投影技術(shù)均采用LED作為光源，由于LED量產(chǎn)性高，有能力量產(chǎn)的廠(chǎng)商越來(lái)越多，成本亦持續下降。其中，LCoS微型投影技術(shù)更可采用白光LED搭配彩色濾光片，更有效降低微型投影儀成本，并提升普及率。

　　DLP技術(shù)與LCoS技術(shù)比較

　　說(shuō)起DLP技術(shù)與LCoS的技術(shù)優(yōu)劣，其實(shí)，在目前使用的會(huì )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(lèi)似，但由于實(shí)現方式略有不同，還是有些不一樣，下面也會(huì )從前述的幾個(gè)技術(shù)指標上進(jìn)行一一作詳細比較。

　　尺寸

　　就目前而言，2種技術(shù)最終實(shí)現的產(chǎn)品尺寸都基本相同，沒(méi)有太大的區別。從芯片角度上來(lái)看，由于液晶產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，LCoS的實(shí)現主要是標準液晶封裝工藝，大致通過(guò)一些ITO玻璃印刷實(shí)現電路，而DLP的微反射鏡陣列其實(shí)現方式是機械實(shí)現，每個(gè)微反射鏡像素下有非常復雜的機械結構，因此，像素點(diǎn)距的減小對工藝提高要求非常高。難度相對要比LCoS實(shí)現大很多。

　　光電效率

　　目前，2種技術(shù)實(shí)現的亮度效率大致相同，每瓦的光輸出7，8個(gè)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(shí)現，在載有DMD芯片的主板上，還有相應的處理器（Processor） 以及內存（Memory），這部分的功耗在光引擎整體中永遠無(wú)法避免，可以認為是DLP技術(shù)在效率上的一個(gè)缺點(diǎn)，特別是在手持投影整體系統中，如果再考慮散熱問(wèn)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(cháng)遠來(lái)看，LCoS也會(huì )有一定的優(yōu)勢。

　　分辨率

　　與尺寸相同，DLP在同樣大小的芯片上要實(shí)現分辨率的提高，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。

　　色純度

　　LCoS通過(guò)技術(shù)進(jìn)步，目前通過(guò)色序型實(shí)現，理論上的實(shí)現發(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。

　　對比度

　　DLP是通過(guò)微反射鏡反射，而LCoS則是通過(guò)液晶扭轉實(shí)現光開(kāi)關(guān)，在開(kāi)光完全上，液晶一直就存在暗態(tài)漏光問(wèn)題，與傳統商務(wù)投影機類(lèi)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(shí)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(lái)說(shuō)也相應削弱。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，也應該說(shuō)差距不大了。

　　可靠性

　　DLP技術(shù)已經(jīng)在大的投影顯示中已經(jīng)有較長(cháng)時(shí)間的應用，無(wú)論TI公司公布的實(shí)驗數據和實(shí)際應用都顯示其芯片能夠滿(mǎn)足移動(dòng)設備所需要的幾千小時(shí)的壽命。

　　LCOS雖然在大尺寸投影顯示中沒(méi)有DLP技術(shù)應用那么多，僅僅在背投影顯示中有過(guò)一些量產(chǎn)，但Displaytech公司的芯片在移動(dòng)設備中已經(jīng)有過(guò)大量的應用。注意到微型投影引擎的亮度輸出一般都是在10lm左右，對比背投顯示的300lm和前投影顯示的1000-3000lm，目前的亮度對于LCOS芯片的可靠性影響是幾乎可以忽略不計的。

　　綜上所述，筆者認為長(cháng)遠來(lái)看，如果Ti公司沒(méi)有重大的技術(shù)突破或較好的市場(chǎng)策略，在將來(lái)，隨著(zhù)微型投影產(chǎn)業(yè)的井噴，LCoS會(huì )比DLP技術(shù)占有優(yōu)勢，就目前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(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，相信作為一個(gè)更加開(kāi)放的LCoS平臺，一定會(huì )有不錯的表現。

　　LED光源以及激光光源

　　近年來(lái)，LED光源技術(shù)迅速發(fā)展，在照明、家電、IT產(chǎn)品、行業(yè)設備里中使用越來(lái)越廣泛，不僅改善了產(chǎn)品的性能，更為節能環(huán)保做出了貢獻。對于投影機而言，隨著(zhù)LED光源技術(shù)的提升，它也將迎來(lái)一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)應用。

　　LED光源

　　LED（Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，簡(jiǎn)稱(chēng)LED，是一種能夠直接把電能轉化為可見(jiàn)光的固態(tài)半導體器件。它具有易控制、低壓直流驅動(dòng)、組合后色彩表現豐富、使用壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)，以往被廣泛應用于城市工程、大屏幕顯示系統中，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(jìn)入液晶電視應用以后，隨著(zhù)LED 產(chǎn)業(yè)在顯示領(lǐng)域壯大，LED的發(fā)展也遵循著(zhù)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(gè)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！

　　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(lái)看，其成像效果上，整體感覺(jué)要比LED光源方式實(shí)現的目前大部分投影儀都要好，但其同樣存在成像散斑的問(wèn)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(wèn)題，在微型投影主要的消費電子市場(chǎng)，其推廣難度也可想而知。整體上來(lái)看，激光光源在成本上沒(méi)有大幅下降的情況下，短期前景無(wú)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(wú)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(dòng)聚焦功能，期待其在不久的將來(lái)，能有更大的突破。

　　除LED外，激光也有發(fā)展為微型投影儀用光源的潛力。目前雖然已有多種新興微型投影技術(shù)采用激光光源，但僅有美商Microvision獨自研發(fā)的2維掃描式MEMS微型投影技術(shù)已于2010年初導入量產(chǎn)。激光光源雖有因準直性佳而無(wú)需手動(dòng)對焦的優(yōu)點(diǎn)，但將因此造成激光光斑（Speckle）現象而影響畫(huà)質(zhì)，雖非不能解決，但仍需大費周章。另外，目前由于綠光激光導入量產(chǎn)時(shí)間不久，且僅有美商康寧（Corning）可以量產(chǎn)，價(jià)格昂貴，因此以激光為光源的微型投影機要達普及，恐需2年以上時(shí)間。