微型投影機的技術(shù)原理,主要是利用顯示面板的極度小型化設(shè)計,讓投影機的尺寸變得迷你,同時透過降低料件與生產(chǎn)成本,以低價形式提高消費者對微投影機的市場接受度。
DLP、LCoS及Microvision PicoP 三大微投影技術(shù)各有優(yōu)勢
以具量產(chǎn)能力的微投影技術(shù)來區(qū)分,現(xiàn)有的微投影機產(chǎn)品在市場大致上由DLP(Digital Light Processing)及LCoS(Liquid crystal on silicon)兩大技術(shù)陣營分據(jù),在投影技術(shù)方面的應(yīng)用差異,已決定了產(chǎn)品的效能與整合形式。
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DLP技術(shù)以微機電制程為核心 高分辨率發(fā)展技術(shù)難度高
以DLP顯像面板技術(shù)來說,主要是透過采半導(dǎo)體制程制作的MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)微機電系統(tǒng)來加以生產(chǎn),在呈現(xiàn)影像的性能方面具備高亮度、高對比優(yōu)勢,以技術(shù)觀點檢視DLP的顯像面板,其上布滿數(shù)量極多的MEMS鏡片,每個小鏡片之下同時設(shè)計1個晶體管來控制鏡片顯像時的偏角,在DLP顯示技術(shù)方面,此鏡片的整體數(shù)量即直接對應(yīng)到呈現(xiàn)畫面的每一個像素。
觀察市售的實際商品,以目前微投影機常見的TI DLP解決方案,若是0.55”的800x600 DLP顯像面板,其面積范圍內(nèi)已設(shè)置了480,000個鏡片,然而DLP技術(shù)要呈現(xiàn)彩色畫面,光靠顯像面板與鏡片形式的MEMS設(shè)計是不夠的,為了產(chǎn)生色彩3原色的色光混色效果,光機必須具備1片DLP顯像面板,再搭配色輪或3色LED投射來產(chǎn)生Color Sequential色序法的顏色呈現(xiàn)效果,為利用直接之投射光源RGB三色輪流切換,或是利用RGB透鏡讓DLP輸出之畫面快速濾光達(dá)到所欲呈現(xiàn)之對應(yīng)色光。也因為DLP的技術(shù)原理相當(dāng)單純,其光機的組成架構(gòu)與相關(guān)設(shè)計顯得異常簡單,因此在光機的開發(fā)、生產(chǎn)成本方面可以有效降低,同時增加組裝廠的生產(chǎn)效率與產(chǎn)品良率。
DLP顯像技術(shù)并非無懈可擊,DLP技術(shù)之投影質(zhì)量,在顯像成果方面具高對比、高動態(tài)表現(xiàn)是無庸置疑的,但DLP技術(shù)容易因混光形式而出現(xiàn)彩虹效應(yīng)問題,必須在成像方面的光學(xué)與電學(xué)設(shè)計投入更多資源來加以改善。
另一個關(guān)鍵在于,DLP投影技術(shù)為利用MEMS半導(dǎo)體制程來制作關(guān)鍵顯像組件,一般會采黃光蝕刻形式來制造高度精致、微小的鏡片結(jié)構(gòu)組態(tài),但當(dāng)MEMS制作的面板要因應(yīng)分辨率提升時,對應(yīng)的良率問題即直接影響核心組件的產(chǎn)制成本,對相關(guān)終端產(chǎn)品的開發(fā)業(yè)者而言,產(chǎn)品的效能表現(xiàn)完全與DLP的芯片效能綁在一起,即等于TI的制程技術(shù)即影響后續(xù)產(chǎn)品的演進(jìn)效能與質(zhì)量,因而較難開發(fā)出差異化的終端產(chǎn)品。
LCoS結(jié)合LCD與DLP架構(gòu) 具成本優(yōu)勢
至于另一款關(guān)鍵顯像技術(shù)LCoS,其顯像原理結(jié)合LCD(liquid crystal display)與DLP架構(gòu),分辨率方面的效能表現(xiàn)較好,但影像對比與投射亮度表現(xiàn),則較DLP略差一些。
LCoS的顯像面板可說是HTPS(High Temperature Poly-Silicon)-LCD與DLP顯像面板的整合設(shè)計,整體而言,LCoS采用DLP的鏡片反射設(shè)計架構(gòu),避開HTPS-LCD的開口率設(shè)計問題,同時應(yīng)用HTPS-LCD面板在晶體管控制的液晶架構(gòu),改善DLP的MEMS制程在提升分辨率方面可能造成的高成本、制作難度、產(chǎn)品良率降低...等關(guān)鍵問題。
LCoS顯像面板既然兼具DLP與HTPS-LCD技術(shù)架構(gòu),因此呈現(xiàn)的畫質(zhì)與效果,一般都介于DLP與HTPS-LCD表現(xiàn)之間,且大多是應(yīng)用于大屏幕投影,在設(shè)計光機時會搭配3片式的架構(gòu)來進(jìn)行開發(fā),同時必須實行PBS(Polarization Beam Splitter)分光鏡進(jìn)行分光與偏極處理,這些技術(shù)架構(gòu)會增加整體光機模塊的零件成本,同時也大幅增加光機后端產(chǎn)線的組裝難度。
但大屏幕應(yīng)用的LCoS與隨身LCoS微投影機光機,在設(shè)計上則有大幅改善空間,因為LCoS微型投影光機,目前的整合趨勢是與DLP微投影光機同樣采取導(dǎo)入R、G、B三色光的LED光源,來進(jìn)行Color Sequential,進(jìn)一步有效降低光機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜度,同時也能讓產(chǎn)品的尺寸更小。
DLP、LCoS、PicoP光機成本仍是發(fā)展關(guān)鍵
由目前3大技術(shù)微投影機的產(chǎn)品售價來觀察,以LCoS顯像技術(shù)開發(fā)的光機成本最低、市場的零組件降價幅度也較顯著,甚至其光機體積微縮速度,目前僅次于Microvision PicoP的激光掃描微投影技術(shù)!
另外,DLP顯像技術(shù)的光機價格雖然較LCoS稍微貴一點,但TI主導(dǎo)技術(shù)核心使其價格策略可以緊追LCoS的光機成本,現(xiàn)有DLP與LCoS呈現(xiàn)市場拉鋸;Microvision PicoP目前受限光機成本較高,導(dǎo)致終端產(chǎn)品多為獨立型的隨身投影設(shè)備,在整合應(yīng)用方面較DLP、LCoS技術(shù)走得稍慢,雖然現(xiàn)在已經(jīng)將核心技術(shù)釋出給ODM廠商開發(fā)終端產(chǎn)品且略有起色,但短期內(nèi)仍難與DLP與LCoS大軍爭逐主流市場。
最后再從DLP、LCoS及Microvision PicoP的現(xiàn)有終端產(chǎn)品合作伙伴來檢視。目前表明實行DLP技術(shù)架構(gòu)的手機大廠,包括Nokia、Samsung等多家移動電話品牌,Microvision PicoP則會與Motorola進(jìn)行合作,而光機成本極具優(yōu)勢的LCoS,應(yīng)會以大陸手機為應(yīng)用大宗。比較可惜的是,PicoP雖在各方面表現(xiàn)極佳,但礙于光機成本較高且缺乏較有力的廠商支持,初期較難在微型投影市場有突出表現(xiàn),但其技術(shù)發(fā)展仍值得持續(xù)關(guān)注。 [!--empirenews.page--]