如果要说近年投影机领域最热门的技术,那无疑是微型投影机了,在今年的CES 2008、Infocomm 2008以及台北电脑展会上,我们都看到众多微型投影机出现。但是目前尚缺乏成熟的商业化产品,未来微型投影机的突破重点在低价格和高性能上,幸运的是我们看到苏州巨视光电有限公司在这方面取得了重大突破,在近日举行的“微型投影机与投影手机技术发展研讨会”上巨视光电展示的最新微型投影机具有仅10厘米长、5厘米宽的“迷你身材”,可投影出五六十英寸的屏幕,而且分辨率高,功耗只有一般电视机的四分之一。
随着智能手机和PDA功能的强化和普及,它已经成为个人数码生活的中心,把所有的音频、视频、图像、信息设备,包括个人电脑、电话、电视、数字相机/摄像机、扫描仪、传真机、PDA、游戏机、MP3、GPS、电子钱包等,联系在一起。个人数码网络已经初具规模。但是信息的显示和共享仍依赖于携带不便,成本高昂的笔记本电脑和商用投影仪。未来个人数码网络对低价(<$300)高性能 (>SVGA, >200lumen)便携式投影仪(微投影仪)提出了更高的要求。而巨视光电正在朝着这个目标迈进,据悉,该公司将于今年年底推出的微型投影机正式样机,体积还要缩小三分之一,分辨率将达到1080*600,亮度可达200流明。
巨视光电微型投影机之所以具有高性能,得益于其自主研发的全新“新型角度彩色编码微投影技术”,目前该技术已经在国内和美国申请专利。其综合了三片式和单片式光机各自的优点,克服了各自的缺点,是一种理想的投影光机结构。该技术具有结构简单、成本低、显示质量高的特点,可以满足人们日益增长的对即时视频及图像共享的要求,摆脱人们对具体显示器的依赖,实现随时随地的信息共享。
据悉,这种微型投影机零售价将不超过2000元,价格优势明显,市场前景十分看好。会议现场不少专家和企业负责人对该产品表现出极大的兴趣,巨视光电的下一个目标为基于LED的可以集成在手机上的集成投影机,今年年底有望研发成功。
关于苏州巨视光电有限公司
苏州巨视光电有限公司是美国Display Photonic Systems, Inc.(DPI)应中科院物理所苏州技术研究院邀请,于2007年12月在苏州高新区投资创办。
作为DPI国内独资子公司,苏州巨视光电有限公司延续了DPI公司理念。我们认为计算机发展的中心将会由芯片、软件方面转移到先进人机界面方面,这一方面包括便携式投影显示、三位显示以及虚拟输入输出等等。苏州巨视光电有限公司正是专注于人机交互,这一新兴领域,利用十几年的技术储备、管理经验、对市场的把握以及在美国丰富的市场营销和融资渠道,开发生产新一代人机交互技术。现阶段,苏州巨视光电有限公司的主要研发产品有:便携式微投影仪、虚拟键盘和密码键盘等。
巨视的战略目标——
我们将结合主要科技人员在光学领域充沛的创新力、市场销售人员在国内外广泛的的营销渠道以及国内深厚的光学工业基础,开发生产面向个人和家庭的超便携超低价投影仪,成为超小型投影显示领域的佼佼者。巨视将在国内建立研发和生产基地,并不断吸引国内外技术及运营人才,以保持巨视独特的企业定位。
高档光机目前以三片式为主。三片式是将光源经分光棱镜将光束分为红、蓝、绿光后,再分别将光束投射入三片显示芯片,将投射出的三色影像经过合光系统加以结合形成彩色影像。就Nikon设计的IBM 4-Cube光机架构来看,由于三片式LCOS光机除了需要三片面板外,并需要结合多项的分光、合光光学系统,因此体积较大、成本也较高。不过由于可以达到较高的光学效率,又具备高画质的特性,因此三片式主要是朝高阶的专业用途发展,主要的产品以JVC的多款投影机为主。三片式需要三个投影芯片,成本高、体积大、系统复杂,不可能适用于微投影系统。
图1 三片式LCOS光机结构
单片式色轮(Color Wheel)光学引擎则是以快速旋转的色轮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。类似的技术有:Displaytech发表的Field Sequential Color、Philip所采用的Scrolling Color-Rotating Prism架构等。
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,而且光机的空间也相对较小。然而目前在技术上面临一些困难,以Color Wheel而言,白光经偏极化后的光源仅为先前的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。目前大部分微投影机都采用这一结构。但单片式亮度低,需要转动部件或集成的彩色滤光片,体积较大,可靠性差,或存在彩色显示缺陷(Artifact),显示质量并不理想。
图2 德州仪器的单片式光机
美国Microvision公司是唯一的小型扫描型激光投影仪的开发商。他们利用一种以垂直相交的2轴高速驱动反射镜的MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)模块,实现了小型激光投影仪模块“PicoP”。其主要问题是:绿光激光器的成本依然太高,必须利用倍频晶体,而且激光散斑也大大降低了现实质量。
由于目前市场上投影光机结构的特性,现阶段无法做到真正低价(<$300)高性能(>SVGA,>200 lumen)的便携式投影仪。
巨视光电的新型单片式微投影光机技术综合了三片式和单片式光机各自的优点,克服了各自的缺点,是一种理想的投影光机结构。目前我们已经完成第一代样机设计,完成原理性演示,验证了这一革命性投影结构的可行性,并就该技术已经申请了三项相关美国专利。下一步,我们将优化系统,进一步缩小驱动电路板和投影透镜体积,并降低产品成本。
由于现存投影光机结构特性,现阶段无法实现低价高性能便携式投影仪。巨视光电的技术使得在目前元件价格的基础上,这一产品成为可能。使得便携式投影仪成为手机,DVD,iPod一样的日常用品,进入千家万户。最终和手机PDA集成在一起的投影仪将使人们摆脱对具体显示器的依赖,实现随时随地的信息处理和共享,彻底改变人们的数码生活。