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口袋微型投影机的功能参数

口袋微型投影机的技术指标,主要技术,技术优劣介绍

1. 技术指标

a).尺寸

b).光电效率:单位功耗(每瓦)能输出的光通量(流明)

该指标是微型投影很重要一个指标,作为普通投影机,由于有电源供电,一般亮度为其非常重要指标,而微型投影,由于要兼顾亮度,电池续航,散热等等系统问题,因此,不简单将亮度而将亮度效率作为其关键指标。

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

d).色纯度:色彩表现力的指标,通常国际上有NTSC的色域范围衡量

e).对比度:衡量图像易分辨力的指标(简单定义显示的亮态暗态比值)

2. DLP技术

作为迷你投影机(mini-projector)的主要推动者,TI公司在口袋式微型投影(pico-projector)上也下足了力度,自2008年以来,较近DLP也推出了其较新一代的DMD芯片。

目前,在全世界,仅有美国德州仪器(TI)能够提供商品化的DMD芯片产品,其原理主要是通过对微反射镜的控制,达到对光进行开关,从而实现对色阶以及灰阶的,在小小的DMD芯片上,拥有近百万个比头发丝还细微型的小反射镜。

3. LCoS技术

与DLP技术由TI一家公司垄断相比,LCoS的芯片商相对来说就比较多,例如Himax,Displaytech(Micron),Syndiant等等。此外LCoS技术平台比DLP开放许多,相对来说发展潜力更大。作为LCoS技术,其主要显像原理类似与液晶LCD,也是通过微电路控制电压,使液晶发生扭转,通过液晶对偏振光的控制,打到对光进行开关,从而实现色阶以及灰阶。LCoS(Liquid Crystal on Silicon)与液晶不同之处在于其本身是反射进行光控制,而液晶是透射光控制,这样LCoS本身从技术理论上开口率就要大于液晶。

作为LCoS技术,从08年开始发展到现在,也有当初的彩色滤光型(Color Filter)发展为目前的色序型(Color Sequential),其色彩表现力以及光利用效率都得到了大幅提升,目前色序型已经成为LCoS主流技术。

谈到LCoS技术,不得不提一下3M公司,作为全世界**个发布光学引擎的3M公司同样是一家世界**企业,其企业文化就以创新而*,在显示技术领域,从投影仪的发明到08年推出****光学引擎,3M公司也成为LCoS技术的一面大旗。此外,由于3M公司在液晶偏振光控制上的长期的技术良好,其本身又开发出一种偏振控制膜,利用该膜制成的PBS(Polarizing Beam Splitter)偏振控光元器件,可以使同性能的LCoS光引擎减少体积30%以上,工艺复杂性大大降低,此外,与普通LCoS光引擎相比,还可以将对比度大幅提高。

4.DLP技术与LCoS技术比较

说起DLP技术与LCoS的技术优劣,其实,在目前使用的会议室(教育)商用投影机,就有关于DLP技术与LCoS技术之争,当然作为微型投影,虽然大致的原理类似,但由于实现方式略有不同,还是有些不一样,下面也会从前述的几个技术指标上进行一一作详细比较。

a).尺寸:就目前而言,2种技术较终实现的产品尺寸都基本相同,没有太大的区别。从芯片角度上来看,由于液晶产业的蓬勃发展,LCoS的实现主要是标准液晶封装工艺,大致通过一些ITO玻璃印刷实现电路,而DLP的微反射镜阵列其实现方式是机械实现,每个微反射镜像素下有非常复杂的机械结构,因此,像素点距的减小对工艺提高要求非常高。难度相对要比LCoS实现大很多。

b).光电效率:目前,2种技术实现的亮度效率大致相同,每瓦的光输出7,8个流明。但是从2种技术本身上看,LCoS对信号的要求可以直接由电路接入,而DLP由于是由机械方式实现,在载有DMD芯片的主板上,还有相应的处理器(Processor)以及内存(Memory),这部分的功耗在光引擎整体中永远无法避免,可以认为是DLP技术在效率上的一个缺点,特别是在微型投影整体系统中,如果再考虑散热问题,LCoS芯片优势更明显。相对而言,LCoS的功耗可以做到小于0.1W,从长远来看,LCoS也会有一定的优势。

c).分辨率:与尺寸相同,DLP在同样大小的芯片上要实现分辨率的提高,同样是对工艺要求非常高,从**代的DLP光引擎可以看到,320×480的分辨率已经落后与LCoS的640×480,虽然在*二代推出了800×480的芯片,但还是落后于LCoS技术,纯粹技术上看,发展前景LCoS要比DLP好。

d).色纯度:LCoS通过技术进步,目前通过色序型实现,理论上的实现发式已基本一致,因此色纯度上已经基本一致,都已经**目前显示器以及电视。

e).对比度:DLP是通过微反射镜反射,而LCoS则是通过液晶扭转实现光开关,在开光完全上,液晶一直就存在暗态漏光问题,与传统商务投影机类似,DLP在对比度上的优势在微型投影上依旧存在,但由于在实际使用环境中,由于外界光对对比度影响对微型投影更大,因此,DLP在对比度上的优势相对与其商务投影机来说也相应削弱。另外,前面提到的3M公司的特殊PBS材料,其对比度也能做到250:1,与DLP技术的500:1即使在全黑外界环境下,也应该说差距不大了。

f).产业:DLP由于是Ti一家公司*有技术,因此,产业不确定性较大,相对于LCoS几家争鸣来比,以及将来技术上看,LCoS由于其特有的半导体产业基础,将来应该也会大有作为。

综上所述,笔者认为长远来看,如果Ti公司没有重大的技术突破或较好的市场策略,在将来,随着微型投影产业的井喷,LCoS会比DLP技术占有优势,就目前使用特殊偏振光控制膜的LCoS光引擎在性能上已经比DLP略胜一筹,随着技术的进步,相信作为一个更加开放的LCoS平台,一定会有不错的表现。

5.LED光源以及激光光源

近年来,LED光源技术*发展,在照明、家电、IT产品、行业设备里中使用越来越广泛,不仅改善了产品的性能,更为节能环保做出了贡献。对于投影机而言,随着LED光源技术的提升,它也将迎来一个新的产业应用。

a).LED光源

LED(Light Emitting Diode),发光二极管,简称LED,是一种能够直接把电能转化为可见光的固态半导体器件。它具有易控制、低压直流驱动、组合后色彩表现丰富、使用寿命长等优点,以往被广泛应用于城市工程、大屏幕显示系统中,目前在液晶显示器,液晶电视中已经得到广泛采用。特别在LED进入液晶电视应用以后,随着LED产业在显示领域壮大,LED的发展也遵循着大家熟知的摩尔定律,成几何式的发展,成本,效率,产业链,等等,等等各个方面,已经非常成熟,相信在微型投影行业里,也将大放光芒!

b).激光光源

作为微型投影光源技术的另外一种,Microvision公司是该技术的主要代表公司,于09年推出了激光光源的微型投影仪。

就激光光源来看,其成像效果上,整体感觉要比LED光源方式实现的目前大部分投影仪都要好,但其同样存在成像散斑的问题。此外,高额的成本成为了制约其商业化的主要瓶颈。再则,由于激光本身对人眼的安全性问题,在微型投影主要的消费电子市场,其推广难度也可想而知。整体上来看,激光光源在成本上没有大幅下降的情况下,短期前景无法与LED光源相提并论。


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