微型投影機(jī)技術(shù)類型分析與對比

　　大家如果對投影機(jī)有所了解，應(yīng)該都知道投影機(jī)主要的工作原理都是由光源發(fā)出光，通過一系列的光學(xué)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(shí)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(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(dǎo)入量產(chǎn)以來，硅基液晶（LiquidCrystalonSilicon;LCoS）及德州儀器（TI）獨(dú)自研發(fā)的數(shù)碼光源處理（DigitalLightProcess;DLP）等2大技術(shù)，并稱為微型投影技術(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)的廠商越來越多，成本亦持續(xù)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

　　說起DLP技術(shù)與LCoS的技術(shù)優(yōu)劣，其實(shí)，在目前使用的會議室（教育）商用投影機(jī)，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(shí)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(gè)技術(shù)指標(biāo)上進(jìn)行一一作詳細(xì)比較。

　　尺寸

　　就目前而言，2種技術(shù)最終實(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)電路，而DLP的微反射鏡陣列其實(shí)現(xiàn)方式是機(jī)械實(shí)現(xiàn)，每個(gè)微反射鏡像素下有非常復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，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(xiàn)大很多。

　　光電效率

　　目前，2種技術(shù)實(shí)現(xiàn)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(jī)械方式實(shí)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(gè)缺點(diǎn)，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。

　　分辨率

　　與尺寸相同，DLP在同樣大小的芯片上要實(shí)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。

　　色純度

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

　　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(shí)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(jī)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(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(jī)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。

　　可靠性

　　DLP技術(shù)已經(jīng)在大的投影顯示中已經(jīng)有較長時(shí)間的應(yīng)用，無論TI公司公布的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)際應(yīng)用都顯示其芯片能夠滿足移動(dòng)設(shè)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有DLP技術(shù)應(yīng)用那么多，僅僅在背投影顯示中有過一些量產(chǎn)，但Displaytech公司的芯片在移動(dòng)設(shè)備中已經(jīng)有過大量的應(yīng)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(jì)的。

　　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，隨著技術(shù)的進(jìn)步，相信作為一個(gè)更加開放的LCoS平臺，一定會有不錯(cuò)的表現(xiàn)。

　　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(xiàn)。對于投影機(jī)而言，隨著LED光源技術(shù)的提升，它也將迎來一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。

　　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(dòng)、組合后色彩表現(xiàn)豐富、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，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(jìn)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(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。

　　就激光光源來看，其成像效果上，整體感覺要比LED光源方式實(shí)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(fèi)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(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(dòng)聚焦功能，期待其在不久的將來，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(dú)自研發(fā)的2維掃描式MEMS微型投影技術(shù)已于2010年初導(dǎo)入量產(chǎn)。激光光源雖有因準(zhǔn)直性佳而無需手動(dòng)對焦的優(yōu)點(diǎn)，但將因此造成激光光斑（Speckle）現(xiàn)象而影響畫質(zhì)，雖非不能解決，但仍需大費(fèi)周章。另外，目前由于綠光激光導(dǎo)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(jī)要達(dá)普及，恐需2年以上時(shí)間。