投影手機的四大技術(shù)難題

投影作為非常簡便的輸出技術(shù)，能否重復(fù)觸摸輸入在手機上的成功？ 業(yè)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(yè)界巨頭諾基亞已經(jīng)宣稱要推出投影手機，和上一次對觸摸功能的反應(yīng)速度相比，這一次諾基亞快了很多。三星公司更是已經(jīng)推出了投影手機W7900，投影面積可達(dá)50英寸。國內(nèi)手機制造商盛泰和微投影光學(xué)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(jīng)小批量生產(chǎn)了幾K試水國外市場。深圳中電數(shù)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(nèi)外手機廠商紛紛跟進(jìn)，業(yè)界已經(jīng)把投影當(dāng)作手機下一個標(biāo)配功能而給予厚望，希望它可以重復(fù)拍照功能進(jìn)入手機時的軌跡，但調(diào)查公司iSuppli提供的數(shù)據(jù)顯示：2009年，全世界微投影手機的出貨量不會超過50K。iSuppli預(yù)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(biāo)配。

業(yè)內(nèi)廠商也顯得比較謹(jǐn)慎，例如***微投影引擎制造商揚明光學(xué)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(yù)估的占2009年銷售額19%下調(diào)到5%。而此前因為和投影手機扯上關(guān)系，揚明光學(xué)的股票曾一度高漲。投身微型投影研發(fā)兩年多的深圳中電數(shù)碼，也將09年微投產(chǎn)品出貨量目標(biāo)由60k調(diào)整為30k。

哪些因素影響了微投影進(jìn)入手機成為標(biāo)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(dāng)其沖，即使采用相對較為便宜的LCos技術(shù)，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(shù)的三星手機加入微投影功能的成本據(jù)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(xì)數(shù)一下微投影市場的技術(shù)提供商群落。目前微投影主要分為三大陣營：TI獨家的數(shù)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(shù)的發(fā)展，DLP和LCos是目前的兩大主流技術(shù)。

由于DLP是TI公司獨有的技術(shù)，該技術(shù)的降價動力不足；而掌握LCos面板技術(shù)的公司則相對較多，包括***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(chǎn)品經(jīng)理李紅寧表示：“相比去年，LCos光學(xué)引擎的成本已經(jīng)下降了一半，而且這種趨勢仍在繼續(xù)?！庇捎诔杀镜停?LCos技術(shù)被很多企業(yè)尤其是中國大陸眾多山寨廠商看中，LCos陣營的發(fā)展勢頭不錯。受LCos影響，多家微投影產(chǎn)品制造商都表示，以前不那么容易打交道的TI已經(jīng)開始主動和他們接觸。相比LCos的成本優(yōu)勢，DLP有其技術(shù)優(yōu)勢，目前在亮度、分辨率、色彩、功耗方面都略好于LCOS技術(shù)。

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(shù)，三星自不必說，其出貨的投影手機W7900采用的就是DLP技術(shù)，售價高達(dá)700美元，而TI和富士康也就DLP技術(shù)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(shù)，因為該技術(shù)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(shù)的成本為30多美元，如果能夠再降低一半到達(dá)100元人民幣，預(yù)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(shù)的三星W7900手機，僅實現(xiàn)了7lm的亮度，而采用LCos技術(shù)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(dá)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(dá)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(jié)目播放時間——即便是如此短的使用時間，也已經(jīng)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(yīng)用，目前微投影的亮度基本上按照以下幾個標(biāo)準(zhǔn)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(wù)。下一步，20lm應(yīng)該是手機等手持設(shè)備中投影功能比較合適具備的一個亮度，但現(xiàn)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(guān)鍵在于提高整個微投影系統(tǒng)的效率?，F(xiàn)在無論是采用DLP還是LCos技術(shù)的微投影都使用LED光源，由俗稱光機的光學(xué)引擎和視頻處理電路兩部分組成微投影系統(tǒng)。要提高微投影系統(tǒng)的效率就要提高光機效率、電路效率和采用更高發(fā)光效率LED。

電路效率主要是LED光源的驅(qū)動效率，目前采用安森美、Zetex等公司的LED驅(qū)動IC，效率可以達(dá)到90%，提高空間并不大。LED發(fā)光效率和光機效率對整個系統(tǒng)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(fā)光效率是139lm/W。中電數(shù)碼的梁志君表示：“單顆LED的光效最初以每年30%，現(xiàn)在估計以每年10%左右的速度提高?！被仡櫼幌赂吖β拾坠釲ED的發(fā)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(fā)布的尚未商用的161lm/W。

關(guān)于光機效率，目前普遍的光機中光學(xué)系統(tǒng)的效率在10%左右。梁志君介紹：LCos光學(xué)系統(tǒng)的效率比半年前又增加了15-20%。光學(xué)系統(tǒng)的效率提高依賴于光學(xué)設(shè)計與鍍膜技術(shù)，國內(nèi)的包括***楊明光電、香港的iView、大陸深圳的紅蝶科技在光學(xué)技術(shù)方面有一定的積累，其中iView在LCOS光學(xué)設(shè)計的領(lǐng)先得到業(yè)界認(rèn)可。鍍膜技術(shù)主要依賴于美國3M公司。

如果我們假設(shè)三年后Cree目前業(yè)界最高的161lm/W的LED可以實現(xiàn)量產(chǎn)，而假設(shè)光學(xué)系統(tǒng)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(xiàn)在大為改觀，如果和現(xiàn)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(guān)的還有電池問題，如果在未來可以出現(xiàn)安全的大容量電池，功耗對整個微投影系統(tǒng)的影響也可以被抵消很多。目前1,800mAh以上的電池的穩(wěn)定性和安全性還存在問題。

還有就是散熱。手機等設(shè)備的外殼溫度控制在40-42攝氏度是可以接受的，據(jù)測試如果溫度超過45攝氏度的話，就會燙手。中電數(shù)碼的7lm手機樣機，在使用風(fēng)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(fā)的手機雖然不需要風(fēng)扇散熱，但亮度只達(dá)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(tǒng)的散熱設(shè)計相關(guān)，也和整個系統(tǒng)的效率密切相關(guān)，效率低才會有更多的能量轉(zhuǎn)化為熱量。如果系統(tǒng)的效率可以提高，散熱問題也會得到相應(yīng)的改善。

影成為手機標(biāo)配，前路依然漫漫

綜合以上各個因素，從目前來看，1-2年內(nèi)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(yuǎn)遠(yuǎn)談不上用戶體驗良好。不過也不必過于悲觀，拍照功能剛進(jìn)入手機時，一代機王售價高達(dá)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(xiàn)通過小設(shè)備觀看大屏幕的用戶體驗，這確實是消費者都渴望實現(xiàn)的功能。因此，價格和技術(shù)上的進(jìn)一步突破成為該功能進(jìn)入手機成為標(biāo)配的關(guān)鍵。不過和拍照功能進(jìn)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(fù)雜，LED本身發(fā)光效率提高、光學(xué)系統(tǒng)效率提高對業(yè)界來說都是相當(dāng)巨大的考驗，因此從出現(xiàn)到普及歷經(jīng)的時間也會更加漫長。