嵌入式微型投影顯示技術前景廣闊
http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 14:28:58 來源:中國電子報
嵌入式微型投影顯示以實際手機產品模型的形式,在2008年美國拉斯維加斯國際消費電子大展(2008CES)shangzhengshiliangxiang,tahenkuaijiuyinqileyidongtongxinyubianxieduomeitiyijishuzixianshidengxiangguanjishuxingyedeqiangliefanxiang,yejiehenkuairentongminitouyingzheyixinxingdeqianrushimozujishu,weigeleishuziyidongduomeitihetongxinxitongjishuhechanpintigonglequanxindebianxiexianshipingtai。
移動電子終端最佳輔助功能
2008CES展後,包括諾基亞、三星和摩托羅拉在內的全球主要手機製造廠商相繼宣稱,計劃2008年下半年其部分高端產品將配備嵌入式迷你微型投影顯示模組,以提供真正意義上的便攜投影多媒體顯示功能。
正如諾基亞兩三年前所預測的一樣,行業普遍認為手機投影將成為手機攝像之後另一個重大事件,很可能步GPS(全球定位係統)和MEMS(微機電係統)等手機市場最熱門新功能器件和技術之後塵,在未來兩三年內成長為相當數量手機產品的標準配置。同時也會擴展到包括MP4和掌上遊戲機在內的移動多媒體電子產品以及筆記本電腦等多種數字電子產品中,受到手機製造商、移動通信、電視服務廠商、關鍵顯示元器件、模組係統廠商、半導體芯片製造商的普遍關注。
與手機的普通平板顯示相比
,微型投影顯示無需特定的顯示屏幕而隻靠許多現場自然板麵,便可以微小的體積提供幾十倍尺寸大小、更高分辨率、動態響應更好的數字圖像;在提供更佳的觀看者共享效果之外,與攝像傳感器等其他器件相結合,對人機互動的支持也同樣不次於機帶液晶顯示及觸摸屏。
無疑,它將成為手機及其他便攜數字多媒體產品的最佳輔助顯示嵌入式解決方案,因而具有廣泛的係統應用市場,體現在移動電話、掌上遊戲機、多媒體機、數碼相機、筆記本電腦和汽車車載顯示等等方麵。
四大技術各有優劣
微型投影顯示的核心是微顯示光電集成芯片(簡稱微顯示芯片)和包括光源在內的微型投影顯示光機係統(簡稱微型光機),其中最為常見的也相對較為成熟的四種主流技術包括:MEMS光掃描微投影、LCD(液晶微投影技術)透射微投影、DLP(德州儀器公司開發的數字光處理技術)和LCOS(矽基液晶)反射微投影。按照其微顯示芯片的投影光學成像原理可分為掃描式、反射式和透射式三類,而按照光源的色彩配置及成像機製可分為紅綠藍三色色彩分時和白光空間三色合成兩種。
延承上世紀曾經流行的激光掃描背投電視技術,MEMS激光微型掃描投影以紅綠藍三色激光光源的色彩分時為色彩組合機製,通過動態調製MEMS微(wei)鏡(jing)麵(mian)反(fan)射(she)色(se)彩(cai)分(fen)時(shi)光(guang)源(yuan)實(shi)現(xian)空(kong)間(jian)掃(sao)描(miao),配(pei)合(he)同(tong)步(bu)調(tiao)製(zhi)紅(hong)綠(lv)藍(lan)光(guang)源(yuan)亮(liang)度(du)來(lai)實(shi)現(xian)動(dong)態(tai)色(se)彩(cai)灰(hui)度(du)畫(hua)麵(mian),其(qi)擁(yong)有(you)投(tou)影(ying)光(guang)機(ji)係(xi)統(tong)簡(jian)單(dan)和(he)光(guang)損(sun)失(shi)率(lv)低(di)等(deng)突(tu)出(chu)優(you)點(dian),而(er)較(jiao)為(wei)明(ming)顯(xian)的(de)問(wen)題(ti)來(lai)源(yuan)於(yu)激(ji)光(guang)光(guang)源(yuan)本(ben)身(shen),包(bao)括(kuo)光(guang)源(yuan)成(cheng)本(ben)、功耗和光斑等缺陷仍待進一步改進,以及較為明顯的掃描影像缺陷。
與傳統大屏幕LCD透射三片式投影顯示不同,出於微型化和低成本的考慮,LCD透射微投影主要采用單片式白光光源通過三色色彩空間合成的成像機製,光機係統也相對簡單、成本較低,光源以成本較低的LED白bai光guang單dan色se光guang源yuan為wei主zhu,受shou到dao偏pian光guang的de限xian製zhi,芯xin片pian功gong耗hao不bu高gao但dan光guang效xiao率lv較jiao其qi他ta芯xin片pian偏pian低di,另ling外wai受shou到dao微wei加jia工gong工gong藝yi的de限xian製zhi,進jin一yi步bu縮suo小xiao尺chi寸cun同tong時shi提ti高gao分fen辨bian率lv困kun難nan較jiao大da。
LCOS反射微投影也同樣采用單片式解決方案,大大降低了光機的係統設計難度和成本;而光源配置分紅綠藍三色色彩分時和白光空間三色合成兩種,其中白光空間三色合成是配合與 LCOS微顯示芯片像素一一對應的RGBsansezhencaidianzhenmolaishixian,xiangduisansesecaifenshieryanqiguangxiaolvjiaodi,danguangyuanxitongshejihexinpianqudongjiandanyinerchengbenjiaodi,duiyejingxiangyingsududeyaoqiujiaodi,tongyangshoudaopianguangdexianzhisuiranguangxiaolvdidanchengbenyexiangduijiaodi;相比之下, LCOS微顯示芯片及其驅動的功耗最低,部分彌補了在係統整體功耗上的不足;隨著液晶響應速度的改進,最終采用紅綠藍三色色彩分時可以大大提高光效率與係統能耗的比率。
DLP反射微投影同樣采用紅綠藍三色色彩分時成像機製,在消除掃描影像缺陷的同時,延承了MEMS光掃描微投影的高光效率特征,而光機係統較MEMS光掃描微投影略為複雜。業界認為,配合紅綠藍三色LED光源是DLP微顯示芯片的最佳組合,高速的DLP像素灰度調製結合LED光源三色分時,可以實現較高的光效率和成像效果。基於高速微機械電調製,DLP微(wei)顯(xian)示(shi)芯(xin)片(pian)及(ji)其(qi)驅(qu)動(dong)芯(xin)片(pian)的(de)功(gong)耗(hao)相(xiang)比(bi)之(zhi)下(xia)偏(pian)高(gao),抵(di)消(xiao)了(le)部(bu)分(fen)光(guang)利(li)用(yong)率(lv)的(de)優(you)勢(shi),另(ling)外(wai),由(you)於(yu)芯(xin)片(pian)製(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)的(de)複(fu)雜(za)和(he)知(zhi)識(shi)產(chan)權(quan)的(de)約(yue)束(shu),係(xi)統(tong)成(cheng)本(ben)還(hai)有(you)待(dai)於(yu)提(ti)高(gao)。
功耗將降至1瓦
就微型投影顯示光機係統而言,除了與微顯示芯片相匹配以達到最高的光效率、最佳的顯示效果和最低的能耗之外,不同的光機普遍都需要考慮一些公共的係統要求,包括良好的散熱性和機械可靠性(如抗震動等)、微型化和重量輕以及與係統接口的匹配等,而光源配置也是其關鍵因素。目前性價比最高無疑是紅藍綠三色LED和白光LED(與紅綠藍三色色彩分時和白光空間三色合成相匹配),而紅藍綠三色激光光源仍然存在熱穩定性差、光斑缺陷、成本高以及使用安全性差等問題。
從係統廠商和用戶的觀點來看,任何嵌入式微型投影顯示都必須在低成本和低功耗、微型化和光效率四個方麵同時取得進一步的突破,才能徹底滿足用戶的要求、擴大市場規模和應用,成為數字顯示技術的真正增長點。
可(ke)喜(xi)的(de)是(shi),經(jing)過(guo)多(duo)年(nian)來(lai)對(dui)這(zhe)些(xie)主(zhu)流(liu)微(wei)顯(xian)示(shi)芯(xin)片(pian)技(ji)術(shu)及(ji)其(qi)在(zai)大(da)屏(ping)幕(mu)投(tou)影(ying)應(ying)用(yong)技(ji)術(shu)的(de)不(bu)斷(duan)改(gai)進(jin),以(yi)及(ji)整(zheng)個(ge)產(chan)業(ye)鏈(lian)及(ji)其(qi)配(pei)套(tao)係(xi)統(tong)的(de)逐(zhu)步(bu)完(wan)善(shan)。相(xiang)信(xin)在(zai)未(wei)來(lai)的(de)兩(liang)三(san)年(nian)裏(li),主(zhu)流(liu)的(de)嵌(qian)入(ru)式(shi)微(wei)型(xing)投(tou)影(ying)顯(xian)示(shi)技(ji)術(shu)均(jun)會(hui)在(zai)這(zhe)四(si)個(ge)關(guan)鍵(jian)領(ling)域(yu)有(you)明(ming)顯(xian)的(de)飛(fei)躍(yue)。具(ju)體(ti)而(er)言(yan),成(cheng)本(ben)將(jiang)降(jiang)至(zhi)200元左右,功耗在1瓦左右,嵌入中薄型手機,並在普通環境亮度下可以產生20英寸-40yingcunqingxitouyinghuamiandemozuchanpin,zhezaijishuheshangyeshangshikexingde。xitongyingyongchangshangpubianrenwei,yidandadaozheyijishuhechengbenmubiao,qianrushiweixingtouyingxianshijiangqiaokaiyidongdianzichanpinshichangdedamen,quanmiannarubaokuoshoujizaineideduozhongbianxiedianzizhongduanxitongheyingyong,chengweishuzixianshijishuyouyikeshanyaodexinxing。