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【PConline 产业观察】微型化，是投影的一大发展趋势，也是现阶段渗透到民用的唯一突破口。虽然这个概念早在2007年的时候就已经被提及，但事实上，直到去年市场需求才真正出现，在销量呈现大幅增长的同时，技术创新也在同时进行，让我们不得不投入更多的关注度。
其实构思这个选题是因为数码组的同事一周前收到了来自佳能公司寄来的快递，里面包括一张纸质邀请函和一只投影笔，与之前的新品发布会有着完全不一样创意，而且邀请函的主视觉也有别以往佳能DC的色彩视觉效果，而是采用了光影对比强烈的繁华城市灯光影像，难道佳能也要发布一款内置投影的相机？这并不奇怪，因为此前，尼康、索尼都做过试金石。
从家庭用户角度来看，嵌入投影的意义在于改变体验。随时随地拍摄，随时随地投影，随时随地分享，这种硬件上的加法恰恰是解决很多消费电子产品体验提升瓶颈的关键。而对于商用来说，这种全新的辅助显示解决方案，不仅仅是便利这么简单，还能实现3D技术，以及多点触摸，甚至是手掌识别技术、手势判断等技术，应用于医疗、工业、汽车、安全等领域。 模块为啥能做这么小？ 大家如果对投影机有所了解，应该都知道投影机主要的工作原理都是由光源发出光，通过一系列的光学照明系统，将光源的光均匀的照射到显示芯片上，而信号通过电路系统在显示芯片上实现色阶以及灰阶，显示出图像，此后由投影前端的投影镜头将显示芯片上的图象放大投射到相应的屏幕上。
微型投影机与大型投影机原理一样，业界对其定义是尺寸小于10cc，厚度小于10mm，功耗小于2W，可以显示VGA图形效果和大于10流明的输出。其基本组件是光源、光阀和投影镜片。光阀其实是一个微型显示，可以有上百万个像素，光源经过光阀，由投影镜片投放到银幕上。光阀是投影机内最关键的组件，有两种类型，分别是液晶光阀和微机械数码光处理器（简称DLP）。大型投影机的液晶光阀部分是用蓝宝石或石英作衬底的高温多晶硅半导体做的，该种半导体体积大，而微型投影仪大部分都是用硅芯片上加液晶（简称LCoS）光阀。大型投影机市场是液晶光阀与DLP竞争，而微型投影仪市场，如今基本是LCOS和DLP技术在竞争，它们都是用芯片作衬底，集成线路。 与DLP技术由德仪TI一家公司垄断不同，LCoS技术平台开放，芯片商有很多，尤其在和3M结盟之后，地位迅速提升。LCoS技术的主要显像原理类似液晶LCD，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与液晶的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从技术理论上开口率就要大于液晶。
就目前而言，LCoS采用的是标准液晶封装工艺，通过ITO玻璃印刷实现电路，而DLP的微反射镜阵列是通过机械来实现，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。从第一代的DLP光引擎就可以看出，320×480的分辨率已经落后LCoS的640×480，虽然在第二代推出了800×480的芯片，但还是落后于LCoS技术。不过液晶一直存在暗态漏光的问题，与传统投影机类似，DLP在对比度上的优势在微型投影上依旧存在，只是由于在实际使用环境中，外界环境光线对对比度影响较大，因此DLP的优势难以体现。>> 你不知道的成熟应用 不管你信不信，嵌入式投影的价值正在被市场肯定。国外知名调研机构PMA就在最新的行业报告中预测，2013年嵌入式投影机有望销量将超过150万台，而到2016年这个数字会达到640万台。当然，这些数据不是凭空捏造，看看市场上那些设计理念超前的产品，你就知道科技是多么的充满魔力，微型投影机带来是颠覆性的玩法。
先来说说手机。早在2005年，三星就开始试探性推出微型投影产品，手机i7410就是典型，虽然技术并不成熟，投影效果很一般，但引起市场强烈反响。此后，三星还陆续推出了W7900、i8520和i8530等产品，完善使用体验，将投影亮度从6流明提升到15流明，能投影出高达50英寸的画面。同样来自韩国，另一家公司LG是通过外置独立模块，来实现手机投影功能的。受到这一启发，目前市面上还有多款针对iPhone设计的微型投影机，独立供电，卡在接口就能使用，相当方便。
尼康是最早将投影功能引入到数码相机的厂商。当年推出的S1000pj一度喊出近4000元的高价，随着成本的降低，如今升级型号S1200pj只卖千元出头，在体积和普通卡片机一样的情况下，增加了40%的投影亮度，达到20流明，投影距离从之前的2.4米增至3.1米，能投影出60英寸的图像，最有意思的是附带的专用基座可以连接iPhone、iPad等苹果产品，使S1200pj变身成了投影机，明显有讨好用户的意思。
要说最成功的引入，是2011年索尼推出以HDR-PJ50E领衔的、内置投影功能三款高清摄像机。通过一体化的设计，投影组件被巧妙地隐藏在液晶屏内。这一突破性的创新丰富了用户对摄像机的使用方式，市场强烈反响直接体现在销量上，它也是至今为止销售最好的投影概念产品，从单一的拍摄工具成为了大小聚会的焦点、分享的利器。 此外平板电脑和笔记本电脑也试图将投影功能植入到产品中。号称全球首款投影平板的智器U7选择幼教作为突破口，富士通投影笔记本SH771则强调商务。
不得不提的还有应用非常成熟的汽车抬头显示系统。在驾驶员位置的仪表盘上方，挡风玻璃的位置，投影出速度、转速等信息，这样驾驶者在驾车过程中，不用再低头看中控台上的仪表盘，安全性大大提升。如果加入交互式功能，还可以实现触摸互动的效果。在今年的CES2013上，奔驰、宝马、奥迪就利用投影将人性化操控发挥到极致，让人眼前一亮。>> 投影应用创意无极限 正如我们开头所说，嵌入式投影的应用在商用领域更具有意义。
工业上，可以应用于3D扫描，或者PCB(印制电路板)制版。方法是无需传统曝光的步骤，直接利用DLP芯片，把激光束引到主板上去做一些扫描，而不再需要掩膜等步骤。
医疗方面，可用于帮助医生、护士寻找血管的医疗设备等。例如北美有一些医院，已经引入了一种叫veinview的设备，可以照到患者手上，用红外技术捕捉到血管的位置，然后再利用DLP把这个图像直接投影到病患手臂上，这样可把血管位置清晰地显示出来，方便护士抽血。
另一个医学应用是牙科的3D测量。很多小孩要戴牙套，传统的做法是打一个石膏，放到嘴里，再把3D模型做出来，然后据此去做牙套。现在只要基于投影的三维测量技术，把笔式装置放到口腔里面转动一下，就扫描了口腔，测量出一个3D结构。根据这个3D结构，在电脑里就可以形成牙套的形状，而省掉石膏建模的过程。>> 三大问题必须克服 高功耗是嵌入投影发展的一大障碍。虽然厂商在宣传广告商强调投影使用能达到2-3小时，但事实上这个数据水分非常大。
一方面，消费电子产品普遍注重便携性，内置电池的容量不会超过2000mAh，即便采用LED光源，内嵌式投影模块的耗电量仍然可观，就拿尼康S1200pj来说，在不打开扬声器的情况下，仅能支持一个半小时，而且使用期间发热量也会明显上升，体验打折，这不是送个移动电源就能解决的问题。从目前发展来看，新技术发展方向就是低功耗、高亮度，包括德州仪器在内，几大厂商都在寻求更好的解决方案，假设光学系统的效率可以提高到15%以上的话，功耗问题将比现在大为改观，如果和现有微投影手机保持相同亮度，使用时间可以延长60%以上。 第二个障碍是成本。嵌入投影目前还处在导入阶段，所以产品价格普遍偏贵，市场容量有待提升。2009年的时候，一个16流明的投影模块成本在80-90美金，随后20流明的价格降低到了15美金，由于LCOS的硅工艺特征，模组的价格还会下降，有量保证的情况下，10美元的目标成本有可能在未来1-2年实现。
第三个障碍是画质。这几年技术的提升，使得嵌入投影的亮度从6流明提升到20流明，但仍然只能在关灯关门、拉窗帘的情况下，获得相对好的效果。要想适合于室内各种环境，亮度至少达到50流明以上。此外，成像效果差也不能回避，现阶段只有德州仪器的芯片能够达到WXGA(1280×800)。 嵌入投影机商用已经有年头了，不否认短期内市场容量有限，厂商很难从硬件上直接获取利润，而且面临多种挑战，包括功耗、尺寸、重量、亮度、耐用性和成本，但如果这些技术挑战能够克服，在应用上力求创新，它将有望成为一个高增长领域。大家有兴趣的话，还可以关注一下Microvision的MEMS技术，它以镭射作为光源，很可能扮演搅局者的角色，技术有优势。[返回频道首页] |
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2013-03-25 00:15
出处：PConline原创
责任编辑：ranguang
