2024年4月5日发(作者:实宛白)
201O年第52卷第1期 光电技术ELECTRO—OPTICS TECHNOLOGY
微型投影机技术和市场简析
沈培宏
华东电子集团公司 南京210028
摘要本文简要介绍新型微投影机技术、产业和市场的现状及展望
关键词微投影(Mico Projector)微型投影机投影模块LED
1前言
微投影(Mico Projector)是随着投影技术的
发展,面向移动应用市场的一个全新类别的投影
技术,主要有掌上投影机、手持投影机和嵌入投
影机3个类别的投影机产品。在技术特征上,首
先微投影重量在452g(约等于1磅)以下,亮度
在100流明以下,体积小巧,可以随身携带;另
方面,首先是体积和重量的“微型”化,以实现
掌上或者嵌入;其次是提搞性能和降低功耗,以
满足移动大屏幕显示的需求。
各种投影技术的前景均取决于使用的光源,
LED光源是已成为热门的投影机光源开始为人们
所熟知,而另一种以激光作为投影机光源的
MEMS单镜面新型投影技术正以诱人的特色和前
景开始为业界所接受,这就是美国Microvision公
外微投影一般使用了LED或者激光这样的新型固
态光源,功耗低、无需专门的散热风扇,可以实
现即时开关机,而且可以使用电池供电,实现真
正的移动投影。微投影被认为是投影的未来希
望,在专业、商用和家庭应用市场发展趋缓的情
况下,投影技术需要借助新市场的开拓来提升其
在显示领域的市场地位。
微型投影机犹如一颗冉冉升起的明星,微型
投影已悄然兴起,自2008年10月至2009年1月,
是发布微型投影终端产品井喷的时期,计有
LCD、LCOS、DLP和MEMS(单双)镜面投影
司的单镜面MEMS芯片投影技术。
半导体LED) ̄源和半导体激光光源的发展应
用和新型微型投影模块的发展实用廉价化给微型
投影机走向市场提供了坚实的基础。如今已有人
提出投影机取代电视机走进家庭已经不再是梦。
2几种主要微型投影技术及分析比较
新的技术需求带来了投影技术的新格局,在
传统投影领域风光多年的3LCD技术由于结构复
杂,无法在微型化方面实现突破而基本退出了微
技术产品,在人们不知不觉的时候发展壮大
微型投影的发展历程并不长。2005年末,美
国德州仪器展示第一款微型投影机,当时的投影
体积有袖珍字典般大小。微型投影真正进入消费
投影市场,而同时LCoS技术上先进、结构上合
理,在微投影领域取代了3LCD技术的地位,继
续与德州仪器的DLP技术分庭抗争,主导未来的
微投影市场,LCoS技术和DLP技术也是目前产
者视线是在2008年,一一款手机大小的微型投影机
的问世,则标志着真正微型投影机时代的到来。
仅仅3年时间,微型投影机的体积已经从曾经一
本袖珍字典缩减到了当前的手机大小。
虽然商品化的微投影产品已经面市,但无论
品实现商品化,技术完善度最高的两大微投影技
术。
2.1 LCOS技术
LCoS是一种反射式液晶技术,在JVC、索尼
和佳能的商用和家用等传统投影机中也已经成功
应用,但由于合格率低和成本高等原因,并没有
得到普及推广。在目前市场上出现的商品化的微
投影产品中,LCoS技术是应用最广泛的两大技
从价值还是技术成熟度、应用成熟度方面,都还
没有完全达到实用的水平,所以微投影技术还将
有很长的完善过程。微投影技术发展要围绕两个
2 光电技术 第52卷第1期
术之一,其中绝大多数都使用了来自
Displaytech公司的FLCoS(FerroelectricLCoS,铁
电LCoS)技术,这是一种低成本的LCoS技术。
Displaytech生产LCoS面板已经多年,其
FLCoS面板主要作为数码相机的取景器使用,已
经生产了近2000万片,如今FLCoS面板主要提供
给微投影OEM厂商。它同样采用了将红、绿、
蓝三色光以360赫兹的频率分时反射生成彩色图
像的方式进行投影。由于采用了红、绿、蓝三色
独立LED光源,省去了3LCD投影机中的分色系
统,可以大大简化结构。同时由于使用了固态
LED光源,不仅功耗低,而且发热量也低,无需
专门为光源配备散热系统,进一步简化结构,减
小体积。目前Displaytech已经推出了SVGA ̄IJ
VGA两套开发套件,其中VGA的开发套件已经
被OEM厂商广泛采用,3M等厂商推出的微型投
影机都采用了VGA的开发套件。
2.2 DLP技术
DLP技术是目前微投影技术中另一大主流技
术,由于德州仪器在传统投影领域的地位和影响
力,影响了传统投影机OEM厂商,所以传统的
投影机厂商在涉足微投影领域时都使用的是
DLP技术。
德州仪器从开始尝试LED ̄FI激光等固态光源
开始,逐步向微投影领域渗透,并推出了专门面
向微投影的核心芯片和控制芯片,进而推出了开
发套件。第一代DLP微投影芯片分辨率HVGA
(480×320),采用红、绿、蓝三色LED固态光
源,亮度在10流明左右,目前有手持式和嵌入式
两种开发套件。
德州仪器还有一套掌上型方案,其分辨率为
858X600,同样采用了红、绿、蓝三色LED固态
光源,亮度在1O0流明左右,重量在452g左右。
在MWC(移动通信世界大会)上,德州仪器宣
布推出了第二代微投影芯片,分辨率为WVGA
(854×480),体积比第一代降低了20%。
2.3其他技术
在LCoS和DLP技术之外,激光投影技术是
最成熟的一一种微投影技术,Symbol ̄]
Microvision都推出了相应的产品和开发套件,它
们都采用了MEMs技术,不过与LCoS和DLP技术
不同的是,激光投影技术充分利用了激光特性,
不再使用阵列反射单元,而使用了1个和2个反射
单元,利用扫描方式成像,其工作过程与CRT显
示器的电子扫描一样,只是电子束换成了激光。
2.4各类技术的应用分析比较
激光投影技术的最大优势是无需聚焦和投射
镜头,这样结构更加简单,体积可以做得更小。
Microvision已经展示了手持式投影样机和投影手
机样机,也推出了嵌入式投影的开发套件。与在
传统投影领域一样,微投影技术的成功也将取决
于各自技术完善的速度和成本控制的能力,谁可
以在短时间内实现技术的真正实用,同时成本降
到了实用水平,谁就可能赢得未来市场,当然
OEM厂商的支持也是重要因素。
DLP投影电视的工作原理是光线通过色轮高
速旋转进行色彩混合,利用DMD芯片组上小棱
镜的反射实现投影画面色彩的明暗变化,因此画
面色彩的灰度等级较高,在对比度和画面清晰度
上有优势,目前DLP投影电视的核心部件
DMD芯片为美国TI公司所拥有,相对LCD背投
电视,DLP背投电视更便宜。
LCOS技术分为三片式及单片式二大类。微
型投影均采用单片式技术。
单片式ColorWheel光学引擎则是以快速旋转
的ColorSwitch将白光形成循序的红、蓝、绿光,
并将三原色光与驱动程式产生的红、蓝、绿画
面,同步形成分色影像,再藉由人眼视觉暂留的
特性,最后在人脑产生彩色的投影画面。
单片式的最大优点就是因为面板数仅需一
片,加上分光、合光的系统架构比较简单,因此
在成本上较具竞争优势,而且光学不良引擎的空
问也相对较小。然而目前在技术上面临一些困
难,以ColorWheel而言,白光经偏极化后的亮度
仅为先前的1/3,亮度明显降低;此外,由于
LCOS面板得在红、蓝、绿画面快速的切换下合
成影像,因此面板反应速度的要求更高,使得生
产的难度也相形提高。
与LCD投影技术相比较,采用LCOS技术的
投影机其光线不是穿过LCD面板,而是采用反射
方式形成彩色图像。它采用涂有液晶硅的
CMOs集成电路芯片作为反射式LCD的基片。用
先进工艺磨平后镀上铝当作反射镜,形成
CMOS基板,然后将CMOS基板与含有透明电极
之上的玻璃基板相贴合,再注入液晶封装而成。
第52卷第1期 微型投影机技术和市场简析 3
LCOS将控制电路放置于显示装置的后面,可以
提高透光率,从而达到更大的光输出和更高的分
辨率。与其他投影技术相比,LCOS技术最大的
优点是分辨率高,采用该技术的投影机产品在亮
度和价格方面也有一一定优势。由于硅基板与对向
基板的热膨胀系数不同,难以组装,使成品率较
低、成本较高。
LCOS结合了LCD和DLP两者的设计思想,
属于新型的反射式微型LCD投影技术。其最大的
优点就是省电、便宜与高清晰度。
新近的Microvision单镜面投影模块以半导体
激光为光源,不需光学镜头只有5立方厘米。能
保持图像从200毫米到两米距离开外总是处于聚
焦状态,能够投射出约10_3厘米×25.4厘米大小
的图像,在全黑环境中,能够投射出相当于
10o英寸屏幕那么大的图像。
DLP投影电视的工作原理是光线通过色轮高
速旋转进行色彩混合,利用DMD芯片组上小棱
镜的反射实现投影画面色彩的明暗变化,因此画
面色彩的灰度等级较高,在对比度和画面清晰度
上有优势,目前DLP投影电视的核心部件
DMD芯片为美国TI公司所拥有,相对LCD背投
电视,DLP背投电视更便宜。
3几种代表性的产品
微型投影已悄然兴起,自2008年以来新型微
型投影产品不断推出,据业界人士统计截止
2009年4月共有46款微型投影产品。在此列出十
种有代表性的产品作一简要介绍:
宏基KIO
图1宏基K1O微投影机
宏基Kl0重约452g,体积约为一个袖珍字典
的大小,能够与宏基笔记本配套使用进行投影,
它是为商务人士专门设计的。K10在2009年1月
上市,售价大约450美元。这也是一款DLP投影
机,其亮度为100ANSI流明,对比度2000:1,
分辨率为858×600,使用了LED光源。
明基GP1
图2明基GPl微投影机
定位为提供终极数字化生活方式的设备,明
基GPI突出的特点是它的内置USB读取器,使用
户能够很容易地直接从UBS设备上运行电影、图
片或Ofifce应用软件,而不需要连接电脑。
GP1将从2009年3月起通过明基的网上商城和其
它渠道进行销售,售价为599美元。其配备了
USB、VGA、音频、复合视频等众多的接口,方
便用户连接不同的播放设备。明基GPI投影机亮
度为100流明,这在微型投影机中也是较为难得
的,并且可以支持最大84英寸的投射画面。这是
一
款DLP产品,分辨率为858×600。
戴尔M109S
图3戴尔M109S微投影机
戴尔便携式投影机M109S约为…个袖珍字典
4 光电技术 第52卷第1期
大小,能够与戴尔Latitude系列笔记本电脑连接
使用,是小组演示和协同会议中的最佳助手。当
一
MBP200 ̄连接到手机和笔记本电脑上,并投射
出5O英寸大小的画面。MBP200是一个配置SD卡
天的商业活动结束时,你还可以用它进行大画
插槽的独立媒体播放器,用户能够听音乐、创建
面游戏或欣赏电影。这款产品现在可以以低于
499美元的价格在www.del1.corn买到。
这是 款DLP产品,分辨率为858×600。
M109S大小仅为9.2cm×10.5cm×4.7cm,仅重
362g,放入笔记本电脑包中后几乎可以忽略它的
存在。亮度为50ANSI流明,对比度为800:1。
东芝TDP—F10U
} § 蘸 §
图4东芝TDP.FIOU微投影机
东芝TDP—F10U重约452g,尺寸为一本平装
小说大小,它采用LED光源,为用户在旅途中提
供可靠的投影享受,价格和上市信息将由东芝发
布。这是一款DLP产品,分辨率为858×600。
三星MBP200投影多媒体播放器
图5三星MBP200多媒体投影播放器
三星MBP200也是一款DLP投影机,它的分
辨率为HVGA(480×320),配备了2.2英寸
LCD屏,配备了microSD卡插槽,最大可以支持
16GB,重量为160g。体积小、重量轻的三星
播放列表,并投影视频、图片或PDF、
PowerPoint、Word、Excel等文件。
图6东芝手持式投影机
在CES2009上,东芝也展出了一款手持式投
影机,它也是一款DLP产品,分辨率为480×
320,亮度在l0流明左右。这款产品的重量为
100g,体积为4.57cm ̄1.78cm ̄9.90em,它使用
了LED光源,寿命最长可以达到2o0o0小时。
Explay展,q4,Colibri移动投影模块
图7 Explay公司的colibri移动投影机
在2月份的MWC2009上,Explay推出了
Colibri移动投影模块,Explay最新研发的这款型
号为Colibri的移动投影模块体积只有5cm3,
Explay称之为当今业内体积最小、功耗最低,但
分辨率最高的投影模块,可嵌入手机等移动设备
中,目前还没有有关这款产品的更详细的数据。
第52卷第1期 微型投影机技术和市场简析 5
图8 Mierovision公司的SHOW-WX微投影机
Microvision也是最早从事微投影研究的公司
之一,在CES期间,它也展出了其最新的微投影
机SHOWWX,它的亮度为10ANSI流明,对比度
达到了5000: 1, 分辨率为848×480,
SHOWWX可以在8英尺的距离投射100英寸的图
像,它采用了红、绿、蓝三色激光扫描技术,不
需要聚焦。
Microvison发布嵌入投影模块
图9 Microvision公司嵌入式微投影模块
Microvision的SHOWwX是独立的微投影
机,而不久前Microvision也发布了其嵌入式微投
影模块PEK,面向手机、PMP的移动设备,可以
嵌入到这些设备中。PEK只有10mm厚,同时提
供了数字和模拟接口,同样提供了广色域、无需
聚焦和宽的投影角度等特性,使用红、绿、蓝三
色激光技术。
图10 MDS和SCRAM联合展出的嵌入式微投影手机模块
在CES2009上,MDS和SCRAM联合展出了
一
款嵌入式投影机模块,面向手机、PMP等移动
设备,可以嵌入其中,这个模块的体积在
10cm3大小,最大投影尺寸为60英寸,这个模块
中整合了多媒体开发套件,从而简化了对被嵌入
设备的多媒体处理能力的要求,方便嵌入到这些
设备中。
4前景展望
长远来看,从投影机作为一种显示设备的概
念出发,近些年“取代电视机”的口号愈演愈
烈。当然,目前家用投影机仅仅不足15%的比重
显然不具说服力。虽然教育和商务投影机占据了
85%的市场空间,但是这些对于普通的个人消费
者很难有明确的概念。考虑购置一台家用投影机
在前些年可能还会让大多数人为之不解,但是随
着各种新型微型投影产品的涌现,投影机取代电
视机走进家庭已经不再是梦。
微型投影机也和电视机存在更多的共同点,
但是大画面优势能够轻易达到百时以上的电影院
效果。另外,微型投影机娇小便携,外出携带和
身边人共同分享画面也更为简单。
虽然商品化的微投影产品已经面市,但无论
从价值还是技术成熟度、应用成熟度方面,都还
没有完全达到实用的水平,所以微投影技术还将
有一个的完善过程,微型投影市场和产业还有一
个较长培育过程。另外在拓展微型投影产品的应
用领域还有不小的潜力。例如在家电、汽车和玩
具领域的应用已有应用实例的报道。
O8年在金融危机的洗礼下整个市场都受到较
大的影响,但对于本身定位低端市场的微型投影
新产品而言,其在09的机会还是非常多的。对于
已经在08年抢占先机的厂商来说,09 ̄JJ是其拓展
6 光电技术 第52卷第1期
市场的一个重要的年份。
从当前显在的应用市场出发,个人移动市场
无疑是一个最能发挥微投影移动显示价值的新领
域,目前全球有数十亿的手机、PMP、数码相机
等移动设备,这些设备上的小尺寸屏幕不仅影响
了用户的视觉体验,也无法实现在这些设备上的
内容分享,微投影无疑将可以帮助这些移动设备
实现大屏幕显示的梦想,从而提升用户的视觉体
验,实现多人参与的内容分享。
据PMA预计,2010年时,口袋型微型投影机
加上手机内建投影机的市场规模,可达234万台
左右,其中内建于手机应用的市场量约在150万一
180万台之问;而2011年时,微型投影机市场总
量约达435万台,其中内建于手机的规模约为
300万一320万台。
市场调研机构PMA(太平洋媒体协会)预
测,以个人移动为主导的新兴消费投影产品市场
(包括游戏/个人投影机、手机投影机、玩具投
影机等)将在近几年中迅速崛起,4年内将成长
40倍, ̄iJ2Ol1年,全球游戏/个人投影机的销量
将超过lOO万台,而这基本就是微投影的天下。
如果微投影的技术真正成熟,帮助这些移动设备
实现大屏幕显示,那么投影技术的普及速度和占
有率将是量级的提升。
参考资料
1.沈培宏【使用高亮度LED的液晶投影机】
光电技术2008年第2期
2.沈培宏【投影机光源简述】灯与照明
2009年第2期
3.沈培宏【使用激光光源的微型投影机】待
发表
2024年4月5日发(作者:实宛白)
201O年第52卷第1期 光电技术ELECTRO—OPTICS TECHNOLOGY
微型投影机技术和市场简析
沈培宏
华东电子集团公司 南京210028
摘要本文简要介绍新型微投影机技术、产业和市场的现状及展望
关键词微投影(Mico Projector)微型投影机投影模块LED
1前言
微投影(Mico Projector)是随着投影技术的
发展,面向移动应用市场的一个全新类别的投影
技术,主要有掌上投影机、手持投影机和嵌入投
影机3个类别的投影机产品。在技术特征上,首
先微投影重量在452g(约等于1磅)以下,亮度
在100流明以下,体积小巧,可以随身携带;另
方面,首先是体积和重量的“微型”化,以实现
掌上或者嵌入;其次是提搞性能和降低功耗,以
满足移动大屏幕显示的需求。
各种投影技术的前景均取决于使用的光源,
LED光源是已成为热门的投影机光源开始为人们
所熟知,而另一种以激光作为投影机光源的
MEMS单镜面新型投影技术正以诱人的特色和前
景开始为业界所接受,这就是美国Microvision公
外微投影一般使用了LED或者激光这样的新型固
态光源,功耗低、无需专门的散热风扇,可以实
现即时开关机,而且可以使用电池供电,实现真
正的移动投影。微投影被认为是投影的未来希
望,在专业、商用和家庭应用市场发展趋缓的情
况下,投影技术需要借助新市场的开拓来提升其
在显示领域的市场地位。
微型投影机犹如一颗冉冉升起的明星,微型
投影已悄然兴起,自2008年10月至2009年1月,
是发布微型投影终端产品井喷的时期,计有
LCD、LCOS、DLP和MEMS(单双)镜面投影
司的单镜面MEMS芯片投影技术。
半导体LED) ̄源和半导体激光光源的发展应
用和新型微型投影模块的发展实用廉价化给微型
投影机走向市场提供了坚实的基础。如今已有人
提出投影机取代电视机走进家庭已经不再是梦。
2几种主要微型投影技术及分析比较
新的技术需求带来了投影技术的新格局,在
传统投影领域风光多年的3LCD技术由于结构复
杂,无法在微型化方面实现突破而基本退出了微
技术产品,在人们不知不觉的时候发展壮大
微型投影的发展历程并不长。2005年末,美
国德州仪器展示第一款微型投影机,当时的投影
体积有袖珍字典般大小。微型投影真正进入消费
投影市场,而同时LCoS技术上先进、结构上合
理,在微投影领域取代了3LCD技术的地位,继
续与德州仪器的DLP技术分庭抗争,主导未来的
微投影市场,LCoS技术和DLP技术也是目前产
者视线是在2008年,一一款手机大小的微型投影机
的问世,则标志着真正微型投影机时代的到来。
仅仅3年时间,微型投影机的体积已经从曾经一
本袖珍字典缩减到了当前的手机大小。
虽然商品化的微投影产品已经面市,但无论
品实现商品化,技术完善度最高的两大微投影技
术。
2.1 LCOS技术
LCoS是一种反射式液晶技术,在JVC、索尼
和佳能的商用和家用等传统投影机中也已经成功
应用,但由于合格率低和成本高等原因,并没有
得到普及推广。在目前市场上出现的商品化的微
投影产品中,LCoS技术是应用最广泛的两大技
从价值还是技术成熟度、应用成熟度方面,都还
没有完全达到实用的水平,所以微投影技术还将
有很长的完善过程。微投影技术发展要围绕两个
2 光电技术 第52卷第1期
术之一,其中绝大多数都使用了来自
Displaytech公司的FLCoS(FerroelectricLCoS,铁
电LCoS)技术,这是一种低成本的LCoS技术。
Displaytech生产LCoS面板已经多年,其
FLCoS面板主要作为数码相机的取景器使用,已
经生产了近2000万片,如今FLCoS面板主要提供
给微投影OEM厂商。它同样采用了将红、绿、
蓝三色光以360赫兹的频率分时反射生成彩色图
像的方式进行投影。由于采用了红、绿、蓝三色
独立LED光源,省去了3LCD投影机中的分色系
统,可以大大简化结构。同时由于使用了固态
LED光源,不仅功耗低,而且发热量也低,无需
专门为光源配备散热系统,进一步简化结构,减
小体积。目前Displaytech已经推出了SVGA ̄IJ
VGA两套开发套件,其中VGA的开发套件已经
被OEM厂商广泛采用,3M等厂商推出的微型投
影机都采用了VGA的开发套件。
2.2 DLP技术
DLP技术是目前微投影技术中另一大主流技
术,由于德州仪器在传统投影领域的地位和影响
力,影响了传统投影机OEM厂商,所以传统的
投影机厂商在涉足微投影领域时都使用的是
DLP技术。
德州仪器从开始尝试LED ̄FI激光等固态光源
开始,逐步向微投影领域渗透,并推出了专门面
向微投影的核心芯片和控制芯片,进而推出了开
发套件。第一代DLP微投影芯片分辨率HVGA
(480×320),采用红、绿、蓝三色LED固态光
源,亮度在10流明左右,目前有手持式和嵌入式
两种开发套件。
德州仪器还有一套掌上型方案,其分辨率为
858X600,同样采用了红、绿、蓝三色LED固态
光源,亮度在1O0流明左右,重量在452g左右。
在MWC(移动通信世界大会)上,德州仪器宣
布推出了第二代微投影芯片,分辨率为WVGA
(854×480),体积比第一代降低了20%。
2.3其他技术
在LCoS和DLP技术之外,激光投影技术是
最成熟的一一种微投影技术,Symbol ̄]
Microvision都推出了相应的产品和开发套件,它
们都采用了MEMs技术,不过与LCoS和DLP技术
不同的是,激光投影技术充分利用了激光特性,
不再使用阵列反射单元,而使用了1个和2个反射
单元,利用扫描方式成像,其工作过程与CRT显
示器的电子扫描一样,只是电子束换成了激光。
2.4各类技术的应用分析比较
激光投影技术的最大优势是无需聚焦和投射
镜头,这样结构更加简单,体积可以做得更小。
Microvision已经展示了手持式投影样机和投影手
机样机,也推出了嵌入式投影的开发套件。与在
传统投影领域一样,微投影技术的成功也将取决
于各自技术完善的速度和成本控制的能力,谁可
以在短时间内实现技术的真正实用,同时成本降
到了实用水平,谁就可能赢得未来市场,当然
OEM厂商的支持也是重要因素。
DLP投影电视的工作原理是光线通过色轮高
速旋转进行色彩混合,利用DMD芯片组上小棱
镜的反射实现投影画面色彩的明暗变化,因此画
面色彩的灰度等级较高,在对比度和画面清晰度
上有优势,目前DLP投影电视的核心部件
DMD芯片为美国TI公司所拥有,相对LCD背投
电视,DLP背投电视更便宜。
LCOS技术分为三片式及单片式二大类。微
型投影均采用单片式技术。
单片式ColorWheel光学引擎则是以快速旋转
的ColorSwitch将白光形成循序的红、蓝、绿光,
并将三原色光与驱动程式产生的红、蓝、绿画
面,同步形成分色影像,再藉由人眼视觉暂留的
特性,最后在人脑产生彩色的投影画面。
单片式的最大优点就是因为面板数仅需一
片,加上分光、合光的系统架构比较简单,因此
在成本上较具竞争优势,而且光学不良引擎的空
问也相对较小。然而目前在技术上面临一些困
难,以ColorWheel而言,白光经偏极化后的亮度
仅为先前的1/3,亮度明显降低;此外,由于
LCOS面板得在红、蓝、绿画面快速的切换下合
成影像,因此面板反应速度的要求更高,使得生
产的难度也相形提高。
与LCD投影技术相比较,采用LCOS技术的
投影机其光线不是穿过LCD面板,而是采用反射
方式形成彩色图像。它采用涂有液晶硅的
CMOs集成电路芯片作为反射式LCD的基片。用
先进工艺磨平后镀上铝当作反射镜,形成
CMOS基板,然后将CMOS基板与含有透明电极
之上的玻璃基板相贴合,再注入液晶封装而成。
第52卷第1期 微型投影机技术和市场简析 3
LCOS将控制电路放置于显示装置的后面,可以
提高透光率,从而达到更大的光输出和更高的分
辨率。与其他投影技术相比,LCOS技术最大的
优点是分辨率高,采用该技术的投影机产品在亮
度和价格方面也有一一定优势。由于硅基板与对向
基板的热膨胀系数不同,难以组装,使成品率较
低、成本较高。
LCOS结合了LCD和DLP两者的设计思想,
属于新型的反射式微型LCD投影技术。其最大的
优点就是省电、便宜与高清晰度。
新近的Microvision单镜面投影模块以半导体
激光为光源,不需光学镜头只有5立方厘米。能
保持图像从200毫米到两米距离开外总是处于聚
焦状态,能够投射出约10_3厘米×25.4厘米大小
的图像,在全黑环境中,能够投射出相当于
10o英寸屏幕那么大的图像。
DLP投影电视的工作原理是光线通过色轮高
速旋转进行色彩混合,利用DMD芯片组上小棱
镜的反射实现投影画面色彩的明暗变化,因此画
面色彩的灰度等级较高,在对比度和画面清晰度
上有优势,目前DLP投影电视的核心部件
DMD芯片为美国TI公司所拥有,相对LCD背投
电视,DLP背投电视更便宜。
3几种代表性的产品
微型投影已悄然兴起,自2008年以来新型微
型投影产品不断推出,据业界人士统计截止
2009年4月共有46款微型投影产品。在此列出十
种有代表性的产品作一简要介绍:
宏基KIO
图1宏基K1O微投影机
宏基Kl0重约452g,体积约为一个袖珍字典
的大小,能够与宏基笔记本配套使用进行投影,
它是为商务人士专门设计的。K10在2009年1月
上市,售价大约450美元。这也是一款DLP投影
机,其亮度为100ANSI流明,对比度2000:1,
分辨率为858×600,使用了LED光源。
明基GP1
图2明基GPl微投影机
定位为提供终极数字化生活方式的设备,明
基GPI突出的特点是它的内置USB读取器,使用
户能够很容易地直接从UBS设备上运行电影、图
片或Ofifce应用软件,而不需要连接电脑。
GP1将从2009年3月起通过明基的网上商城和其
它渠道进行销售,售价为599美元。其配备了
USB、VGA、音频、复合视频等众多的接口,方
便用户连接不同的播放设备。明基GPI投影机亮
度为100流明,这在微型投影机中也是较为难得
的,并且可以支持最大84英寸的投射画面。这是
一
款DLP产品,分辨率为858×600。
戴尔M109S
图3戴尔M109S微投影机
戴尔便携式投影机M109S约为…个袖珍字典
4 光电技术 第52卷第1期
大小,能够与戴尔Latitude系列笔记本电脑连接
使用,是小组演示和协同会议中的最佳助手。当
一
MBP200 ̄连接到手机和笔记本电脑上,并投射
出5O英寸大小的画面。MBP200是一个配置SD卡
天的商业活动结束时,你还可以用它进行大画
插槽的独立媒体播放器,用户能够听音乐、创建
面游戏或欣赏电影。这款产品现在可以以低于
499美元的价格在www.del1.corn买到。
这是 款DLP产品,分辨率为858×600。
M109S大小仅为9.2cm×10.5cm×4.7cm,仅重
362g,放入笔记本电脑包中后几乎可以忽略它的
存在。亮度为50ANSI流明,对比度为800:1。
东芝TDP—F10U
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图4东芝TDP.FIOU微投影机
东芝TDP—F10U重约452g,尺寸为一本平装
小说大小,它采用LED光源,为用户在旅途中提
供可靠的投影享受,价格和上市信息将由东芝发
布。这是一款DLP产品,分辨率为858×600。
三星MBP200投影多媒体播放器
图5三星MBP200多媒体投影播放器
三星MBP200也是一款DLP投影机,它的分
辨率为HVGA(480×320),配备了2.2英寸
LCD屏,配备了microSD卡插槽,最大可以支持
16GB,重量为160g。体积小、重量轻的三星
播放列表,并投影视频、图片或PDF、
PowerPoint、Word、Excel等文件。
图6东芝手持式投影机
在CES2009上,东芝也展出了一款手持式投
影机,它也是一款DLP产品,分辨率为480×
320,亮度在l0流明左右。这款产品的重量为
100g,体积为4.57cm ̄1.78cm ̄9.90em,它使用
了LED光源,寿命最长可以达到2o0o0小时。
Explay展,q4,Colibri移动投影模块
图7 Explay公司的colibri移动投影机
在2月份的MWC2009上,Explay推出了
Colibri移动投影模块,Explay最新研发的这款型
号为Colibri的移动投影模块体积只有5cm3,
Explay称之为当今业内体积最小、功耗最低,但
分辨率最高的投影模块,可嵌入手机等移动设备
中,目前还没有有关这款产品的更详细的数据。
第52卷第1期 微型投影机技术和市场简析 5
图8 Mierovision公司的SHOW-WX微投影机
Microvision也是最早从事微投影研究的公司
之一,在CES期间,它也展出了其最新的微投影
机SHOWWX,它的亮度为10ANSI流明,对比度
达到了5000: 1, 分辨率为848×480,
SHOWWX可以在8英尺的距离投射100英寸的图
像,它采用了红、绿、蓝三色激光扫描技术,不
需要聚焦。
Microvison发布嵌入投影模块
图9 Microvision公司嵌入式微投影模块
Microvision的SHOWwX是独立的微投影
机,而不久前Microvision也发布了其嵌入式微投
影模块PEK,面向手机、PMP的移动设备,可以
嵌入到这些设备中。PEK只有10mm厚,同时提
供了数字和模拟接口,同样提供了广色域、无需
聚焦和宽的投影角度等特性,使用红、绿、蓝三
色激光技术。
图10 MDS和SCRAM联合展出的嵌入式微投影手机模块
在CES2009上,MDS和SCRAM联合展出了
一
款嵌入式投影机模块,面向手机、PMP等移动
设备,可以嵌入其中,这个模块的体积在
10cm3大小,最大投影尺寸为60英寸,这个模块
中整合了多媒体开发套件,从而简化了对被嵌入
设备的多媒体处理能力的要求,方便嵌入到这些
设备中。
4前景展望
长远来看,从投影机作为一种显示设备的概
念出发,近些年“取代电视机”的口号愈演愈
烈。当然,目前家用投影机仅仅不足15%的比重
显然不具说服力。虽然教育和商务投影机占据了
85%的市场空间,但是这些对于普通的个人消费
者很难有明确的概念。考虑购置一台家用投影机
在前些年可能还会让大多数人为之不解,但是随
着各种新型微型投影产品的涌现,投影机取代电
视机走进家庭已经不再是梦。
微型投影机也和电视机存在更多的共同点,
但是大画面优势能够轻易达到百时以上的电影院
效果。另外,微型投影机娇小便携,外出携带和
身边人共同分享画面也更为简单。
虽然商品化的微投影产品已经面市,但无论
从价值还是技术成熟度、应用成熟度方面,都还
没有完全达到实用的水平,所以微投影技术还将
有一个的完善过程,微型投影市场和产业还有一
个较长培育过程。另外在拓展微型投影产品的应
用领域还有不小的潜力。例如在家电、汽车和玩
具领域的应用已有应用实例的报道。
O8年在金融危机的洗礼下整个市场都受到较
大的影响,但对于本身定位低端市场的微型投影
新产品而言,其在09的机会还是非常多的。对于
已经在08年抢占先机的厂商来说,09 ̄JJ是其拓展
6 光电技术 第52卷第1期
市场的一个重要的年份。
从当前显在的应用市场出发,个人移动市场
无疑是一个最能发挥微投影移动显示价值的新领
域,目前全球有数十亿的手机、PMP、数码相机
等移动设备,这些设备上的小尺寸屏幕不仅影响
了用户的视觉体验,也无法实现在这些设备上的
内容分享,微投影无疑将可以帮助这些移动设备
实现大屏幕显示的梦想,从而提升用户的视觉体
验,实现多人参与的内容分享。
据PMA预计,2010年时,口袋型微型投影机
加上手机内建投影机的市场规模,可达234万台
左右,其中内建于手机应用的市场量约在150万一
180万台之问;而2011年时,微型投影机市场总
量约达435万台,其中内建于手机的规模约为
300万一320万台。
市场调研机构PMA(太平洋媒体协会)预
测,以个人移动为主导的新兴消费投影产品市场
(包括游戏/个人投影机、手机投影机、玩具投
影机等)将在近几年中迅速崛起,4年内将成长
40倍, ̄iJ2Ol1年,全球游戏/个人投影机的销量
将超过lOO万台,而这基本就是微投影的天下。
如果微投影的技术真正成熟,帮助这些移动设备
实现大屏幕显示,那么投影技术的普及速度和占
有率将是量级的提升。
参考资料
1.沈培宏【使用高亮度LED的液晶投影机】
光电技术2008年第2期
2.沈培宏【投影机光源简述】灯与照明
2009年第2期
3.沈培宏【使用激光光源的微型投影机】待
发表