投影手機的四大技術難題

投影作為非常簡便的輸出技術，能否重復觸摸輸入在手機上的成功？ 業界傳出的下一代iPhone上要加入的投影功能嗎？由于鍵盤小和屏幕小，輸入和輸出不方便一直是手機的先天性限制。蘋果iPhone采用觸摸輸入，大大簡化了手機的輸入和操控問題，在自己大獲成功的同時，也造就了觸摸輸入的迅速流行。

除了蘋果的傳聞外，業界巨頭諾基亞已經宣稱要推出投影手機，和上一次對觸摸功能的反應速度相比，這一次諾基亞快了很多。三星公司更是已經推出了投影手機W7900，投影面積可達50英寸。國內手機制造商盛泰和微投影光學引擎提供商深圳紅蝶科技也合作推出了投影手機E1000，該款手機在08年天津手機展上亮相后，今年已經小批量生產了幾K試水國外市場。深圳中電數碼科技有限公司的概念投影手機LitPhone也在2009年4月份的香港電子展上初次亮相。

投影手機前的四座大山

隨著國內外手機廠商紛紛跟進，業界已經把投影當作手機下一個標配功能而給予厚望，希望它可以重復拍照功能進入手機時的軌跡，但調查公司iSuppli提供的數據顯示：2009年，全世界微投影手機的出貨量不會超過50K。iSuppli預測到2013年，微投影手機的出貨量將超過300萬臺，雖然4年時間成長60倍，但和每年超過十幾億的手機出貨量比較，顯然談不上標配。

業內廠商也顯得比較謹慎，例如臺灣微投影引擎制造商揚明光學在09年8月就大幅向下修正了微投影模組的出貨比重，由2月預估的占2009年銷售額19%下調到5%。而此前因為和投影手機扯上關系，揚明光學的股票曾一度高漲。投身微型投影研發兩年多的深圳中電數碼，也將09年微投產品出貨量目標由60k調整為30k。

哪些因素影響了微投影進入手機成為標配？成本、功耗、亮度和散熱成為橫亙在投影手機面前的四座大山。成本問題首當其沖，即使采用相對較為便宜的LCos技術，無論是3lm還是7lm亮度，增加的成本都超過30美元，而采用DLP技術的三星手機加入微投影功能的成本據估計在85-100美元之間。這樣的成本目前只有高端手機可以承載，因此盛泰選擇了在海外市場試水。

如何破解成本困局？

那么如何降成本？談到這個問題，我們先細數一下微投影市場的技術提供商群落。目前微投影主要分為三大陣營：TI獨家的數字光處理(DLP)陣營，3M、奇景光電(HIMAX)等支持的硅基液晶(LCos)陣營，以及Microvision支持的以激光為光源的激光微投影陣營。由于安全性和成本限制了激光投影技術的發展，DLP和LCos是目前的兩大主流技術。

由于DLP是TI公司獨有的技術，該技術的降價動力不足；而掌握LCos面板技術的公司則相對較多，包括臺灣奇景光電，美國Displaytech和Aurora公司等，競爭之下，成本的下降會更迅速。深圳紅蝶科技產品經理李紅寧表示：“相比去年，LCos光學引擎的成本已經下降了一半，而且這種趨勢仍在繼續。”由于成本低， LCos技術被很多企業尤其是中國大陸眾多山寨廠商看中，LCos陣營的發展勢頭不錯。受LCos影響，多家微投影產品制造商都表示，以前不那么容易打交道的TI已經開始主動和他們接觸。相比LCos的成本優勢，DLP有其技術優勢，目前在亮度、分辨率、色彩、功耗方面都略好于LCOS技術。

由于對成本不太敏感，品牌號召力較大的手機廠商比如三星、Nokia、LG、蘋果等目前主要采用性能更好的DLP技術，三星自不必說，其出貨的投影手機W7900采用的就是DLP技術，售價高達700美元，而TI和富士康也就DLP技術展開了緊密的合作，富士康則是蘋果iPhone的制造商。而以盛泰為代表的弱勢品牌或者山寨廠商則更青睞采用LCos技術，因為該技術成本較低、降價空間較大，更容易被大眾市場接受。目前LCos技術的成本為30多美元，如果能夠再降低一半到達100元人民幣，預計會被更多普通消費者接受。

解決亮度、功耗與散熱有賴于提高效率

亮度和功耗這對矛盾體則是第二個限制微投影市場起飛的因素，比如采用DLP技術的三星W7900手機，僅實現了7lm的亮度，而采用LCos技術的盛泰E1000投影手機亮度則更低，只有5個lm。

即便這樣，盛泰E1000手機單投影模塊的功耗就將達到2.6W，如果再加上收看移動電視所需的CMMB模塊的0.8W功耗，整個的使用功耗將達到接近4W，使用通常的1,300mAh手機電池，只能支持小于一個小時的節目播放時間——即便是如此短的使用時間，也已經為遷就功耗降低了亮度，因為7-10lm的亮度提供給用戶的觀賞體驗是不足夠的。針對不同應用，目前微投影的亮度基本上按照以下幾個標準來劃分：5lm以下用于玩具、10-30lm用于個人娛樂、30lm以上才可用于商務。下一步，20lm應該是手機等手持設備中投影功能比較合適具備的一個亮度，但現在十幾W的功耗對于手機來講過高。

那么如何降低功耗或者在不提高功耗的情況下提高亮度呢？關鍵在于提高整個微投影系統的效率。現在無論是采用DLP還是LCos技術的微投影都使用LED光源，由俗稱光機的光學引擎和視頻處理電路兩部分組成微投影系統。要提高微投影系統的效率就要提高光機效率、電路效率和采用更高發光效率LED。

電路效率主要是LED光源的驅動效率，目前采用安森美、Zetex等公司的LED驅動IC，效率可以達到90%，提高空間并不大。LED發光效率和光機效率對整個系統效率的影響最大。在目前商用的LED中，美國Cree公司效率最高的XLamp LED的發光效率是139lm/W。中電數碼的梁志君表示：“單顆LED的光效最初以每年30%，現在估計以每年10%左右的速度提高。”回顧一下高功率白光LED的發展歷史，從2004年到2008年，效率由約30lm/W提高到了截至2008年年底Cree發布的尚未商用的161lm/W。

關于光機效率，目前普遍的光機中光學系統的效率在10%左右。梁志君介紹：LCos光學系統的效率比半年前又增加了15-20%。光學系統的效率提高依賴于光學設計與鍍膜技術，國內的包括臺灣楊明光電、香港的iView、大陸深圳的紅蝶科技在光學技術方面有一定的積累，其中iView在LCOS光學設計的領先得到業界認可。鍍膜技術主要依賴于美國3M公司。

如果我們假設三年后Cree目前業界最高的161lm/W的LED可以實現量產，而假設光學系統的效率按照目前的速度可以提高到15%以上的話，功耗問題將比現在大為改觀，如果和現有微投影手機保持相同亮度，使用時間可以延長60%以上。

和功耗相關的還有電池問題，如果在未來可以出現安全的大容量電池，功耗對整個微投影系統的影響也可以被抵消很多。目前1,800mAh以上的電池的穩定性和安全性還存在問題。

還有就是散熱。手機等設備的外殼溫度控制在40-42攝氏度是可以接受的，據測試如果溫度超過45攝氏度的話，就會燙手。中電數碼的7lm手機樣機，在使用風扇的情況下可以解決散熱問題，控制溫度在40-42攝氏度以下，而紅蝶科技和盛泰合作開發的手機雖然不需要風扇散熱，但亮度只達到3-5lm。散熱除了影響到用戶體驗，也是目前手機中投影的亮度不能做高的重要原因，散熱問題和系統的散熱設計相關，也和整個系統的效率密切相關，效率低才會有更多的能量轉化為熱量。如果系統的效率可以提高，散熱問題也會得到相應的改善。

影成為手機標配，前路依然漫漫

綜合以上各個因素，從目前來看，1-2年內微投影功能可能還只是某些高端手機的專利，而且低于10lm的亮度也遠遠談不上用戶體驗良好。不過也不必過于悲觀，拍照功能剛進入手機時，一代機王售價高達4,000元的諾基亞6300也只是具備了今天看起來不值一提的30萬像素攝像頭。今天，即使在幾百元的山寨手機上，130萬或者更高像素攝像頭也很常見。

微投影功能可以實現通過小設備觀看大屏幕的用戶體驗，這確實是消費者都渴望實現的功能。因此，價格和技術上的進一步突破成為該功能進入手機成為標配的關鍵。不過和拍照功能進入手機所要克服的問題比較，加入微投影功能要克服的問題會更復雜，LED本身發光效率提高、光學系統效率提高對業界來說都是相當巨大的考驗，因此從出現到普及歷經的時間也會更加漫長。