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微投影机体积持续微缩 满足移动设备整合需求

使用3M光机设计方案制成之单功能微型投影机,未来以多媒体装置的高度整合应用为主。3M
使用3M光机设计方案制成之单功能微型投影机,未来以多媒体装置的高度整合应用为主。3M

微投影技术越来越成熟,高度整合型态设计的投影光机,在功能性、投射图像品质已达到一定程度优化,加上微投影光机的高度整合设计,目前仅要极小的机构空间就能完成整合目标,加上高度整合的设计方案,相关业者甚至只需预留模块空间、同时注意散热设计,即可开发具微投影功能的新颖移动设备...

显示技术一向是移动设备的关键设计,尤其是影音内容整合度较高的视听娱乐产品,如MP4、智能手机、PMP等,以智能移动电话的整合趋势是朝大尺寸跨界应用设计为主,像是Galaxy Note的5.3寸显示屏幕手机,就以接近Tablet屏幕尺寸搭配手机功能获得市场青睐。

微型投影设备可分单机型与嵌入式设计方案,单机型因为效能略低于常规投影机,单价也会较常规产品低廉。aaxa

微型投影设备可分单机型与嵌入式设计方案,单机型因为效能略低于常规投影机,单价也会较常规产品低廉。aaxa

以微机电为基础的投影技术,因运用雷射光源,因此装置具免调焦、光效率高等优点,较DLP需采辅助光源之投影技术,能呈现更高对比的画面投映效果。Microvision

以微机电为基础的投影技术,因运用雷射光源,因此装置具免调焦、光效率高等优点,较DLP需采辅助光源之投影技术,能呈现更高对比的画面投映效果。Microvision

以MEMS搭配雷射扫描设计方案,微型投影光机模块尺寸可以做得更小。(MicroVision)

以MEMS搭配雷射扫描设计方案,微型投影光机模块尺寸可以做得更小。(MicroVision)

但除了屏幕持续加大外,另一方面也有信息、娱乐3C开始导入新颖的微投影光机,让设备可以在不需一昧要求整合大屏幕的前提下,也能达到无屏幕限制的应用条件。要达到无屏幕胜有屏幕的设计方案,选择微投影光机(Micro Projector)整合方案,即可让数码镜头、DV摄影机,甚至移动电话,可以轻易投映近20寸的高画质影像。

常见移动设备设计方案,多数设计是以导入LCD屏幕,甚至更前卫的AMOLED屏幕为主,尤其是PMP或是其他具影音处理应用的电子设备,一定能在机身找到一片显示屏幕,但实际上整合屏幕并非最佳设计,因为屏幕越大代表设备的尺寸也必须加大,这会造成为了提升结构强度,机身势必无法进行薄化设计,而大屏幕也会带来更多耗电,增加装置耗能。

采平面显示方案看起来是移动设备必备显示方案,但目前更趋成熟的微投影光机模块,也将把这个刻板印象打破,尤其是IC与光学处理技术持续精进,微投影光机已可办到仅需2~5c.c.体积就能把关键料件整合,可以轻易因应数码镜头、DV摄影机的投影功能导入设计方案,未来手机、PMP甚至笔记本电脑,都有机会出现功能结合微投影光机的产品。

Laser Scan、DLP、LCoS 微投影技术选择多元

尤其以嵌入式整合应用为前提所开发的微投影光机设计方案,微投影光机模块持续降低模块耗电量,同时光机尺寸获得大幅压缩,加上雷射投影、LED光源投影等节能技术加持,让目前的微投影光机的设计成熟度持续增加,也吸引更多重点业者投入,包括Texas Instruments主导的DLP(Digital Light Processing)微投影解决方案、3M推展之LCoS(Liquid crystal on silicon)微投影解决方案,与Microvision主推导入Laser Scan的雷射微投影技术,实际上,台湾的应用产品多数以TI的DLP技术为主。

而微型投影技术方案,可搭配光机、控制模块形成一个投影系统, 相关方案采取相对纯粹的模块化设计,光机除了投影就没其他的功能扩充形式,而这也让光机的应用型态定义更趋完整,即整合方仅需专心处理原有装置的既定功能,至于微投影加值功能只要选对光机系统,在产品段直接预留升级空间即可,在设计导入微投影光机的开发难度相当低。

嵌入式光机设计方案优点多

现有微投影光机,为因应嵌入整合的功能模块设计,光机本身将所有固定零组件,全都整合在单一模块,连光学透镜均采固定嵌合组装形式,将早期微投影光机区分光源段、影像处理段的小幅分离模块设计,改用高度整合型态组合,这在产品量产时可以维持更具模块化、体积微缩效益的产品设计,当投影功能出现错误,也可在在线快速更换、维修。

而针对嵌入整合目的设计的微型投影光机模块,整体设计也相对单纯,模块外部仅预留视讯输入处理软板线路,同时预留供电线路,由于光机本身会产生一定程度的热度,而光机为了让功能更单纯,多半没有整合主动散热,产品开发时必须针对实际的整合现况与机构空间,在设计时追加微型风扇或是其他主?被动散热设计,来处理投影光机模块的散热需求。

除了高度微缩与嵌入式光机解决方案外,目前投影光机的实践技术方案,已有LCoS、DLP、Laser Scan雷射投影MEMS技术。LCoS、DLP为传统投影技术的微缩设计产物,转换微型投影光机设计方案后,原有标准投影机会用到的卤素强光灯泡,为了达到微型携带式应用设计,必须改用LED混光或是白光LED搭配投射呈现影像。

但在投影距离、投映画质与光机微缩成果方面,以Laser扫描搭配MEMS光处理器的应用方案,在整体表现的投影效果相对较佳,因为雷射投影为利用MEMS在矽芯片上制作可电子驱动反射镜面结构,亦可将整个光机结构模块化设计再搭配雷射光源整合,投射画面即以红、绿、蓝光半导体雷射直接透过MEMS电子控制镜片反射投出,由于成像为雷射光束直接逐点反射,形成逐线、逐面的扫描画面,因此整体光机省却光学透镜对焦结构,可让光机尺寸缩得更小巧,同时投射画面之色饱和度相对更具竞争力。