微型投影儀的未來發(fā)展前景

　　由于LED亮度提升以及其它投影技術(shù)逐漸成熟，微型投影儀自去年起已漸漸為前期使用者所接受，市場(chǎng)也呈現(xiàn)加溫狀態(tài)。在眾多廠商爭(zhēng)相投入該產(chǎn)業(yè)的情況下，預(yù)計(jì)未來2~3年將出現(xiàn)爆發(fā)性成長，其中不乏專業(yè)投影儀大廠以及以多媒體影音相關(guān)產(chǎn)業(yè)為主的消費(fèi)類電子大廠的身影?；仡欉^去兩年的發(fā)展可以發(fā)現(xiàn)，微型投影雖然只是剛起步的新興產(chǎn)品，但已經(jīng)呈現(xiàn)每年30%~40%的復(fù)合成長率，同時(shí)也從低亮度高耗電慢慢演進(jìn)為一般使用者所能接受的產(chǎn)品等級(jí)，甚至以投影模塊方式嵌入其它系統(tǒng)。展望未來3~5年，微型投影儀將繼續(xù)保持30%以上的年增率。

　　產(chǎn)品及市場(chǎng)背景分析

　　3LCD以及DLP顯示技術(shù)是傳統(tǒng)投影儀市場(chǎng)的主流，但由于3LCD不易小型化，已經(jīng)被LCOS技術(shù)取代，在微型投影市場(chǎng)與DLP技術(shù)分庭抗禮(參見表1)。目前，美國德州儀器(TI)是DLP的主要供貨商，提供包含DLP顯示以及主控芯片在內(nèi)的產(chǎn)品。系統(tǒng)開發(fā)商幾乎可以從TI那里一次性購足所需的關(guān)鍵器件，但缺點(diǎn)是供貨商單一、產(chǎn)品價(jià)格較高。

　　表1：微型投影技術(shù)比較

　　LCOS陣營目前有四大供貨商，包含***奇景/立景光電(Himax Display)、收購了DisplayTech的美光科技(Micron)、收購Aurora的豪威科技(OmniVision)以及美商晶典科技(Syndiant)。在這其中，僅Himax同時(shí)生產(chǎn)以白光光源為主的Color Filter LCOS與RGB Sequential LCOS顯示芯片，剩余三家均以RGB Sequential光源的LCOS顯示芯片為主。由于在功耗、對(duì)比度以及光利用率方面的差異，以RGB LED光源為主的Color Sequential循序掃瞄方式將漸漸在未來取代白光光源，成為中高端產(chǎn)品的主要顯示方式。不過目前其缺點(diǎn)是與白光相比價(jià)格仍然較高。

　　在輕薄短小的體積訴求下，除了最初的隨身簡報(bào)以及玩具投影外，高端微型投影應(yīng)用的功能在不斷加強(qiáng)，儼然已成為隨身娛樂產(chǎn)品，并正式由商務(wù)市場(chǎng)跨足到了消費(fèi)類電子產(chǎn)品市場(chǎng)。如表2所示，目前市面上大致以體積與亮度對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分類：一般情況下，體積小于250g被歸類為Pico projector，例如奧圖碼(Optoma)的PK201和PK301，3M mPro150產(chǎn)品;1公斤以下為Micro投影儀，如宏碁(Acer)的K11、明碁(BenQ)的P1;五公斤以下為便攜式投影儀，如Acer的P3251。

　　表2：微型投影機(jī)基本分類

　　至于產(chǎn)品功能，也從最初僅支持VGA與AV in，到2010年開始增加影音多媒體以及HDMI輸入與USB輸入顯示投影等更多應(yīng)用。USB顯示方式由于便利性更高，已逐漸被終端用戶接受，用以取代VGA輸入連接計(jì)算機(jī)做投影顯示。在高端應(yīng)用方面，2011年起將增加更多商務(wù)文書功能，如辦公室文件與PDF檔案格式支持、WiFi無線連接等。多媒體影音功能，也將更進(jìn)一步提升到720p/1080p H.264視頻播放，以符合手機(jī)與相機(jī)的錄像格式要求。

　　發(fā)展趨勢(shì)與挑戰(zhàn)

　　針對(duì)未來微型投影應(yīng)用，目前的主要趨勢(shì)與挑戰(zhàn)在于：

　　* 亮度與色彩提升：LED發(fā)光效率在近年來以每年約10~15%幅度提升，因此我們可以預(yù)見未來即便是微型投影儀，也將可適用在越來越多場(chǎng)合，而且更加不易受周圍環(huán)境光的影響。同時(shí)因?yàn)镽GB光源的導(dǎo)入，色彩與對(duì)比度將提升到接近傳統(tǒng)大型投影儀水平。但LED價(jià)格高昂，在微型投影儀這么小的體積內(nèi)要解決其所帶來的高熱也是一大挑戰(zhàn)。而在系統(tǒng)平臺(tái)上面臨的問題，亦要求需要針對(duì)顏色與RGB光源進(jìn)行控制，以便在大量生產(chǎn)時(shí)有效控制質(zhì)量與顏色調(diào)校。

　　* 多媒體功能要求：如今便攜式電子產(chǎn)品如手機(jī)與數(shù)字相機(jī)，錄像功能都已經(jīng)向上提升到720p/1,080p，與此同時(shí)，隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的增加，越來越多消費(fèi)者將網(wǎng)絡(luò)影音下載作為其中的一個(gè)娛樂用途。因此，在微型投影多媒體功能上，一個(gè)能支持記憶卡與隨身碟，并能流暢播放各種影音格式的SoC也是必備的一個(gè)要求。隨之帶來的問題，就是要如何才能提供這樣兼容大多影音格式的產(chǎn)品?

　　* 多樣輸入：早期微型投影儀透過AV in連接手機(jī)或其它視頻輸出，或是以VGA接頭連接計(jì)算機(jī)，但由于VGA接頭體積較大，線纜收納不易，越來越多使用者傾向以USB接線取代VGA，或是改由HDMI輸出到微型投影儀。但是由此帶來的缺點(diǎn)是，USB受限于現(xiàn)今較普及的USB2.0頻寬，在高分辨率投影時(shí)會(huì)有頻寬不足問題，需要使用USB3.0解決頻寬問題。同時(shí)，內(nèi)建USB3.0以及HDMI輸出的計(jì)算機(jī)目前尚不普遍。即便如此，從長期發(fā)展來看，USB3.0必將取代USB2.0，未來更可能漸漸由無線傳輸取代有線連接。今后，可以通過Wi-Fi，將簡報(bào)畫面?zhèn)魉偷酵队皟x直接顯示。這部分的產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)與整合將日趨重要。

　　* 商務(wù)應(yīng)用：由于SoC平臺(tái)功能日益強(qiáng)大，因此舊有的簡報(bào)方式(以PC/NB做簡報(bào)輸出源)也會(huì)漸漸改變。越來越多使用者期待能透過微型投影儀，將一般文檔存放在USB隨身碟或是快閃記憶卡中，直接由微型投影儀播放顯示，而不需要再帶著笨重的計(jì)算機(jī)出門，這對(duì)長期在辦公室外講求輕便的商務(wù)人士而言尤其有吸引力。如此一來，就可以達(dá)到真正隨身簡報(bào)功能。這樣做的缺點(diǎn)是，由于嵌入式操作系統(tǒng)限制，一般而言仍會(huì)發(fā)生部分文檔兼容性與顯示排版錯(cuò)誤問題，同時(shí)對(duì)簡報(bào)的特效也通常加以剔除以提升播放效率。部分廠商在商務(wù)應(yīng)用中還提供了功能完整的轉(zhuǎn)換軟件，透過該軟件可以將相關(guān)簡報(bào)檔案轉(zhuǎn)換到可支持的格式，以避免可能發(fā)生的檔案兼容性問題，甚至可以完整保留原簡報(bào)所使用的特效功能。

　　* 省電與微小化：亮度在投影儀產(chǎn)品中至關(guān)重要，一個(gè)好的低功耗系統(tǒng)平臺(tái)，在有限的電能提供下，將可提供更多電力供LED光源來使用，這部分可以通過IC工藝的進(jìn)展來降低功耗使用，并以更小的芯片封裝來達(dá)到小的PCB面積，以提供更大的散熱空間給系統(tǒng)。

　　* 其它附加功能：當(dāng)價(jià)格下滑同時(shí)亮度提升時(shí)，微型投影因?yàn)闆]有了傳統(tǒng)投影儀的笨重體積以及高熱高耗電問題，在地狹人稠的空間將更適合做一個(gè)影音娛樂平臺(tái)。其它附加功能如網(wǎng)絡(luò)影音串流播放、數(shù)字電視支持等，也將慢慢普及。使用者最常面對(duì)的圖形接口，也由傳統(tǒng)貼圖演變到需要繪圖引擎加速的動(dòng)態(tài)式圖形菜單，同時(shí)未來也有可能以開放式OS平臺(tái)如Linux或Android等系統(tǒng)支持，來達(dá)到更高的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

　　F1: 微型投影儀產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)

　　最新高性能SoC平臺(tái)

　　如前所述，由于消費(fèi)類電子產(chǎn)品需求，微型投影產(chǎn)品上的功能要求也日趨多樣，一個(gè)具有多功能且易開發(fā)的高性能SoC平臺(tái)越來越被開發(fā)商所重視。這部分，將主要介紹炬力北方((Actions Microelectronic)針對(duì)未來高端微型投影儀技術(shù)應(yīng)用的最新平臺(tái)。

　　AM7555是一款高度集成的SoC，以MIPS24K高速RISC CPU為硬件核心，最高頻率可達(dá)到300MHz。系統(tǒng)內(nèi)整合硬件譯碼、DDR內(nèi)存控制器、HDMI射頻、LCD時(shí)序控制器、電源管理單元、2D/3D繪圖加速引擎、USB 2.0 OTG、Video數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換等，以0.11um省電制程制造，Linux操作系統(tǒng)核心，是一個(gè)低價(jià)位、高整合、高效能與低耗電的解決方案。

　　針對(duì)Pico Projector所需要的多媒體譯碼功能，AM7555芯片內(nèi)整合了業(yè)界最先進(jìn)的1,080p硬件譯碼器，可支持MPEG1/2/4/、H.264等影片格式，分辨率高達(dá)1920x1080@30fps，同時(shí)也支持RM/RMVB影片格式譯碼，分辨率可達(dá)到1280x720@30fps。另外一般常見的照片格式JPEG與音樂格式如MP3、WMA、OGG以及AAC等也均完整支持。除了整合多媒體硬件譯碼外，針對(duì)GUI設(shè)計(jì)，AM7555還特別整合了2D/3D Flash繪圖加速引擎

　　AM7555同時(shí)提供了多樣的輸出入接口供硬件工程師在做系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)進(jìn)行選擇，內(nèi)建的HDMI射頻處理器可直接輸出HDMI給后端芯片，抑或是以傳統(tǒng)的TTL或模擬RGB輸出等接口，可搭配多樣化的后端處理。在前端輸入部分，可透過BT656數(shù)字輸入來搭配系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提供類似CVBS輸入功能。支持NOR或MLC NAND閃存，并以硬件24Bit ECC錯(cuò)誤校正提供更穩(wěn)定系統(tǒng)的儲(chǔ)存空間，以及UFD隨身碟與SD卡讀寫功能。

　　在其它客戶重視的附加功能如USB顯示與Office文件讀取方面，AM7555也提供了EZ Display，就是俗稱的Display over USB，可以通過USB與PC連接顯示，使用者不需使用VGA連接，將USB接頭接上PC后便可以達(dá)到隨插即用的便利性。而Office與PDF相關(guān)文檔，AM7555平臺(tái)也提供直接讀取顯示，或是可以PC轉(zhuǎn)檔保留特效的兩種不同支持方式供客戶選擇。此外，在2011年第一季前也將會(huì)完成無線顯示功能(WiFi Display)以提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

　　F2: AM7555 Block Diagram

　　F3: AM7555系統(tǒng)設(shè)計(jì)方塊圖