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微型投影機主流技術介紹及詳細比較分析

更新時間：2010-10-12 18:05:08　編輯：晨陽　文章來源:中國視聽網　調整文字大小:【大中小】

　　投影機主要的工作原理都是由光源發出光，通過一系列的光學照明系統，將光源的光均勻的照射到顯示芯片上，而信號通過電路系統在顯示芯片上實現色階以及灰階，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，光學主要分為成像光學系以及照明光學系，而其中最為關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年下半導入量產以來，硅基液晶(LiquidCrystalonSilicon；LCoS)及德州儀器(TI)獨自研發的數碼光源處理(DigitalLightProcess；DLP)等2大技術，并稱為微型投影技術的主流。

　　目前兩種微型投影技術均采用LED作為光源，由于LED量產性高，有能力量產的廠商越來越多，成本亦持續下降。其中，LCoS微型投影技術更可采用白光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技術與LCoS技術比較

　　說起DLP技術與LCoS的技術優劣，其實，在目前使用的會議室（教育）商用投影機，就有關于DLP技術與LCoS技術之爭，當然作為微型投影，雖然大致的原理類似，但由于實現方式略有不同，還是有些不一樣，下面也會從前述的幾個技術指標上進行一一作詳細比較。

　　1、尺寸

　　就目前而言，2種技術最終實現的產品尺寸都基本相同，沒有太大的區別。從芯片角度上來看，由于液晶產業的蓬勃發展，LCoS的實現主要是標準液晶封裝工藝，大致通過一些ITO玻璃印刷實現電路，而DLP的微反射鏡陣列其實現方式是機械實現，每個微反射鏡像素下有非常復雜的機械結構，因此，像素點距的減小對工藝提高要求非常高。難度相對要比LCoS實現大很多。

　　2、光電效率

　　目前，2種技術實現的亮度效率大致相同，每瓦的光輸出7，8個流明。但是從2種技術本身上看，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法避免，可以認為是DLP技術在效率上的一個缺點，特別是在手持投影整體系統中，如果再考慮散熱問題，LCoS芯片優勢更明顯。相對而言，LCoS的功耗可以做到小于0.1W，從長遠來看，LCoS也會有一定的優勢。

　　3、分辨率

　　與尺寸相同，DLP在同樣大小的芯片上要實現分辨率的提高，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，純粹技術上看，發展前景LCoS要比DLP好。

　　4、色純度

　　LCoS通過技術進步，目前通過色序型實現，理論上的實現發式已基本一致，因此色純度上已經基本一致，都已經高于目前顯示器以及電視。

　　5、對比度

　　DLP是通過微反射鏡反射，而LCoS則是通過液晶扭轉實現光開關，在開光完全上，液晶一直就存在暗態漏光問題，與傳統商務投影機類似，DLP在對比度上的優勢在微型投影上依舊存在，但由于在實際使用環境中，由于外界光對對比度影響對微型投影更大，因此，DLP在對比度上的優勢相對與其商務投影機來說也相應削弱。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技術的500:1即使在全黑外界環境下，也應該說差距不大了。

　　6、可靠性

　　DLP技術已經在大的投影顯示中已經有較長時間的應用，無論TI公司公布的實驗數據和實際應用都顯示其芯片能夠滿足移動設備所需要的幾千小時的壽命。

　　LCoS雖然在大尺寸投影顯示中沒有DLP技術應用那么多，僅僅在背投影顯示中有過一些量產，但Displaytech公司的芯片在移動設備中已經有過大量的應用。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，長遠來看，如果Ti公司沒有重大的技術突破或較好的市場策略，在將來，隨著微型投影產業的井噴，LCoS會比DLP技術占有優勢，就目前使用特殊偏振光控制膜的LCoS光引擎在性能上已經比DLP略勝一籌，隨著技術的進步，相信作為一個更加開放的LCoS平臺，一定會有不錯的表現。

　　7、LED光源以及激光光源

　　近年來，LED光源技術迅速發展，在照明、家電、IT產品、行業設備里中使用越來越廣泛，不僅改善了產品的性能，更為節能環保做出了貢獻。對于投影機而言，隨著LED光源技術的提升，它也將迎來一個新的產業應用。

　　8、LED光源

　　LED（Light Emitting Diode），發光二極管，簡稱LED，是一種能夠直接把電能轉化為可見光的固態半導體器件。它具有易控制、低壓直流驅動、組合后色彩表現豐富、使用壽命長等優點，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，液晶電視中已經得到廣泛采用。特別在LED進入液晶電視應用以后，隨著LED產業在顯示領域壯大，LED的發展也遵循著大家熟知的摩爾定律，成幾何式的發展，成本，效率，產業鏈，等等,等等各個方面，已經非常成熟，相信在微型投影行業里，也將大放光芒！

　　9、激光光源

　　作為手持投影光源技術的另外一種，Microvision公司是該技術的主要代表公司，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題。此外，高額的成本成為了制約其商業化的主要瓶頸。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可以看到，LED在成本，產業化，安全性，產業鏈等等方面都有激光無可比擬的優勢，這些優勢在目前LED迅猛發展的短期內筆者認為激光難以逾越，但作為激光，成像質量上的優勢以及可以自動聚焦功能，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采用激光光源，但僅有美商Microvision獨自研發的2維掃描式MEMS微型投影技術已于2010年初導入量產。激光光源雖有因準直性佳而無需手動對焦的優點，但將因此造成激光光斑(Speckle)現象而影響畫質，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時間不久，且僅有美商康寧(Corning)可以量產，價格昂貴，因此以激光為光源的微型投影機要達普及，恐需2年以上時間。

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