數(shù)年來,LCD和DLP技術(shù)的競(jìng)爭和越來越廣泛的用戶需求使得投影機(jī)的性能不斷提高,同時(shí),光源技術(shù)和其他附屬技術(shù)的進(jìn)展也為投影機(jī)技術(shù)的進(jìn)步提供了強(qiáng)有力的保障。本期前沿技術(shù)欄目將帶領(lǐng)您走入投影機(jī)技術(shù)的世界,領(lǐng)略技術(shù)進(jìn)步給投影機(jī)帶來的革命性變化。
投影技術(shù)可能是最古老的現(xiàn)代顯示技術(shù)之一,它發(fā)源于19世紀(jì)早期,并隨著19世紀(jì)末20世紀(jì)初電影的發(fā)明和流行得以迅速推廣,F(xiàn)代電子投影機(jī)的工作原理是將光源的光線分成幾種基本顏色,再投射到圖像顯示元件上產(chǎn)生影像,經(jīng)過合成和透鏡投射為放大的圖像。當(dāng)投影機(jī)技術(shù)發(fā)展到今天,CRT投影已成為歷史,LCD(液晶顯示)和DLP(數(shù)字光學(xué)投影)技術(shù)則各擅勝場(chǎng);同時(shí),光源技術(shù)和其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展也使得投影技術(shù)的發(fā)展如虎添翼。下面我們將介紹投影機(jī)的一些最新技術(shù)。
LCD技術(shù)不斷完善
目前投影機(jī)用的液晶顯示元件幾乎都是高溫多晶硅(HTPS)面板,它具有體積小、分辨率高和透光性好等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的LCD投影技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是色彩比較鮮艷,但也存在光的利用效率較差,亮度和對(duì)比度不高,畫面有顆粒感和液晶分子長期在強(qiáng)光照射下易老化等問題。隨著技術(shù)的進(jìn)步,這些問題逐步得到了解決。
光圈的應(yīng)用
使用隨畫面亮度調(diào)節(jié)進(jìn)光量的光圈機(jī)構(gòu)(Iris)可以使對(duì)比度獲得大幅度的提高。以三洋電機(jī)的LP-Z4投影機(jī)為例,它為了提高對(duì)比度,使用了雙光圈。一個(gè)是設(shè)置于光源與透鏡之間的遮蔽板,也稱“投影燈光圈(Lamp Iris)”,可在對(duì)場(chǎng)景全像素的亮度柱狀圖進(jìn)行計(jì)算后,根據(jù)計(jì)算結(jié)果調(diào)節(jié)遮蔽板的張開程度,還可以切換顯示影像信號(hào)的Gamma特性;另一個(gè)是配備在透鏡區(qū)域的“透鏡光圈(Lens Iris)”,可以根據(jù)面向影像視聽的預(yù)設(shè)模式和用戶自行設(shè)定的模式,在100%~約60%的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)光量,透鏡光圈的大小不與場(chǎng)景亮度連動(dòng)。借助雙光圈,LP-Z4能夠?qū)崿F(xiàn)7000:1的對(duì)比度。索尼2005年11月20日開始發(fā)售的VPL-HS60的標(biāo)稱對(duì)比度更高達(dá)10000:1,它通過安裝在液晶面板周圍的“High Contrast Plat(高對(duì)比度裝置)”,減小了液晶面板的光泄漏,抑制了黑色漂移,再與索尼的“Advanced Iris(先進(jìn)光圈)”配合,就能夠?qū)崿F(xiàn)超高的對(duì)比度。
液晶面板的改進(jìn)
通過光圈提高對(duì)比度會(huì)造成亮度上的一定損失,對(duì)液晶面板的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)可以同時(shí)提高亮度、對(duì)比度等主要畫質(zhì)指標(biāo)。以精工愛普生為例,2003年和2004年,精工愛普生發(fā)布了D4和D5兩代液晶面板技術(shù),并廣泛應(yīng)用在目前上市的很多產(chǎn)品中。D4面板通過微透鏡陣列技術(shù)、微組裝技術(shù)、平滑技術(shù)和光屏蔽技術(shù)等一系列新技術(shù),實(shí)現(xiàn)了性能的飛躍。D5面板則更進(jìn)一步,對(duì)比度提高到750:1的水平,開口率增加20%以上。到了2005年5月,精工愛普生又發(fā)布了C2 Fine(Crystal Clear Fine,全透明清晰)技術(shù),使用該技術(shù)的液晶面板配向膜中使用了無機(jī)材料,讓無機(jī)材料的分子沿垂直方向?qū)盈B,層疊的無機(jī)材料在垂直方向上具有各向異性,受到各向異性的影響,在配向膜上的液晶分子可以呈垂直排列。這種制造方法能夠以不足1納米的精度控制配向膜的厚度,比使用有機(jī)配向薄膜更能實(shí)現(xiàn)液晶分子在面板內(nèi)均勻排列,成膜和配向可以同時(shí)進(jìn)行。此外,精工愛普生還將原有的TN液晶改為VA(垂直配向)模式,VA模式顯示黑色時(shí)不加電壓,黑色更加純正。這些方法結(jié)合使得投影機(jī)用液晶面板的暗處對(duì)比度高達(dá)10000:1,圖像顯示效果更出色,開口率也有望獲得進(jìn)一步提高。無獨(dú)有偶,索尼在2005年2月也宣布了利用了LCOS面板配向膜技術(shù)開發(fā)的HTPS面板用無機(jī)配向膜技術(shù),能夠抑制配向膜隨投影機(jī)光源的照射而出現(xiàn)的老化現(xiàn)象,將面板的耐光性能提高到原來的4倍。此外,這一技術(shù)還可省去會(huì)產(chǎn)生廢屑的研磨工序。同時(shí),通過在驅(qū)動(dòng)方式上采用每半幀施加一次電壓的半幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)技術(shù),抑制了液晶分子因線電壓差而產(chǎn)生的定向紊亂現(xiàn)象。采用半幀反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)技術(shù)和高精細(xì)加工技術(shù),將像素中心間隔由過去的12.5微米縮小到了11.5微米,可以使亮度提高10%,對(duì)比度提高5倍。使用這兩種新技術(shù)的液晶面板都將于2005年底到2006年年初投入生產(chǎn)。
精工愛普生還在2005年4月開始供貨使用噴墨技術(shù)形成配向膜的TN液晶面板。噴墨技術(shù)成膜的優(yōu)點(diǎn)是能夠保證膜厚度的均勻性,減少成膜缺陷和簡化生產(chǎn)設(shè)備。噴墨技術(shù)成膜使用低粘度墨水,并且通過墨滴數(shù)目控制成膜,可以將膜厚度誤差控制在±2%,這比傳統(tǒng)的Flexo印刷法的±4%~5%提高了很多。均勻的成膜使液晶面板的畫質(zhì)得到提高,畫面更加平滑。
DLP技術(shù)發(fā)展迅速
DLP投影技術(shù)使用DMD元件(Digital Micromirror Device,數(shù)字微鏡器件)成像,采用DMD元件的DLP投影機(jī)可以是三塊DMD芯片分別反射RGB三色的三片式,也可以是使用一塊DMD芯片反射所有色光的單片式。目前大量生產(chǎn)的是單片式DLP投影機(jī),需要靠高速旋轉(zhuǎn)的色輪濾色,產(chǎn)生不同的單色光,再合成為彩色圖像。單片DLP投影機(jī)結(jié)構(gòu)比較緊湊,便于小型化;光利用效率高,亮度和對(duì)比度容易提高;DMD元件的壽命極長,幾乎沒有老化問題的困擾。但由于采用色輪,容易產(chǎn)生色彩分離,這也被稱為彩虹效應(yīng),此外,色彩飽和度不好也是單片式DLP投影機(jī)的常見問題。
DLP技術(shù)的發(fā)展和改進(jìn)
DMD元件的改進(jìn)主要圍繞提高微鏡的精細(xì)度、增大微鏡的偏轉(zhuǎn)角度、減少雜光影響和降低單片DMD元件的成本等方面進(jìn)行。微鏡的面積不斷減小,間距也變得更窄,像素變得更精細(xì);微鏡的偏轉(zhuǎn)角度也由±10o提升到了±12o,使得DLP投影的灰階表現(xiàn)更好;2004年推出的“Dark Metal 3”技術(shù)則使用吸光材料吸收通過微鏡間隙的雜光,使對(duì)比度進(jìn)一步提高;組件的制程也不斷提升,成本則不斷下降。同時(shí),色輪技術(shù)也在不斷進(jìn)步,多段式色輪、SCR色輪等技術(shù)紛紛出臺(tái),色彩段數(shù)更多,轉(zhuǎn)速也逐漸提升,使得彩虹效應(yīng)大大減輕。
極致色彩技術(shù)和高清DMD元件的誕生
進(jìn)入2005年,DLP投影技術(shù)依然保持著快速發(fā)展的勢(shì)頭,主要的突破點(diǎn)是色彩的進(jìn)步和產(chǎn)品分辨率的提升。2005年6月,TI發(fā)布了“極致色彩(Brilliant Color)”技術(shù),在色輪上除了紅、綠、藍(lán)三種原色以外,又加入了黃色、紫紅色和青色,讓色彩更加逼真鮮明,并改進(jìn)了處理方式,能夠提高中間色調(diào)的亮度50%以上。配用的成像處理芯片DDP3020則內(nèi)置了2D圖像重點(diǎn)修正和畫中畫功能,并且可以編程,讓不同的制造商發(fā)揮自己的特色。雖然此前各廠商已經(jīng)開發(fā)了不少添加色彩的色輪,但極致色彩技術(shù)允許廠商自行調(diào)整六種原色的比例,靈活度更大,更為不具備色輪設(shè)計(jì)實(shí)力的廠商提供了方便。
在分辨率的提升方面,繼2004年推出220萬像素(2048×1024)的DLP Cinema芯片后,2005年9月TI更推出了滿足1080P要求的單片式和三片式DMD元件,預(yù)計(jì)2006年將有幾十種產(chǎn)品上市。1080P DMD元件除了分辨率提高以外,其他性能都和HD2+ DarkChip3基本相當(dāng)。單片式1080P DMD元件的尺寸為0.95英寸,與去年發(fā)布的DLP Cinema芯片(分辨率2048×1024,1.2英寸)相比,微鏡單元的尺寸和微鏡間隙進(jìn)一步縮小,目前還不清楚TI對(duì)微鏡單元的結(jié)構(gòu)是否進(jìn)行了改進(jìn),但這一尺寸已經(jīng)達(dá)到了高端民用市場(chǎng)能夠接受的成本標(biāo)準(zhǔn)。在亮度和對(duì)比度方面,DLP投影技術(shù)擁有一定的優(yōu)勢(shì)。三片式DLP投影機(jī)早已實(shí)現(xiàn)25000ANSI流明的亮度,明基等公司開發(fā)的產(chǎn)品中也已經(jīng)出現(xiàn)了亮度達(dá)到9000ANSI流明的單片式DLP產(chǎn)品。此外,日本臺(tái)達(dá)在2005年10月展出了能夠?qū)崿F(xiàn)12000:1對(duì)比度的DLP背投儀,預(yù)計(jì)達(dá)到這一指標(biāo)的前投式投影機(jī)也將在不久之后面世。
LCOS投影技術(shù)搶占高端
LCOS(硅上液晶)技術(shù)是一種利用反射型液晶元件成像的技術(shù),仍然使用垂直配向模式的液晶作為光閥,液晶部分的下層有一層反射光線的薄膜,能夠反射70%以上的光線,開口率高達(dá)90%以上。LCOS投影技術(shù)既擁有LCD投影色彩鮮艷的優(yōu)點(diǎn),又擁有反射式投影光線利用率高,亮度和對(duì)比度較高的長處,被人們寄予厚望,但是由于生產(chǎn)成本始終很難降低,LCOS投影機(jī)在面向主流市場(chǎng)的推廣中一直遇到成本問題的困擾。目前已經(jīng)投入商業(yè)化應(yīng)用的主要是JVC的D-ILA技術(shù)和索尼的SXRD技術(shù),主要用于高端產(chǎn)品。幾年來,通過采用無機(jī)配向膜,使液晶的配向更規(guī)整;取消間隙子,使光線利用率更高以及減小液晶層厚度,使得響應(yīng)速度更快等技術(shù)革新手段,采用LCOS技術(shù)的投影機(jī)性能已經(jīng)相當(dāng)出色。
面向影院、專業(yè)和高端家庭應(yīng)用
2004年9月,JVC發(fā)布了面向高端影院應(yīng)用的“4KX2K”標(biāo)準(zhǔn)的投影機(jī),分辨率高達(dá)4096×2048。它采用了1.7英寸D-ILA面板,像素中心間距為9.5微米,間隔尺寸0.35微米,反射率達(dá)到78%。索尼于2005年9月正式上市的SRX-110和SRX-105也是符合“4KX2K”標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,它們采用的SXRD面板為1.55英寸,像素中心間距為8.5微米,亮度分別為10000ANSI流明和5000ANSI流明,響應(yīng)時(shí)間也低至5毫秒,目前采用HTPS面板的LCD投影機(jī)和DLP投影機(jī)還沒有同類指標(biāo)的產(chǎn)品。此外,JVC還推出了達(dá)到QXGA分辨率(2048×1536)的產(chǎn)品D-ILA QX1,使用1.3英寸D-ILA面板,對(duì)比度達(dá)到7000:1。
面向1080P規(guī)格的數(shù)字高清應(yīng)用方面,LCOS投影機(jī)也已經(jīng)有不少產(chǎn)品面世,性能持續(xù)提高,成本不斷下降。比較有代表性的產(chǎn)品是索尼于2005年12月發(fā)售的VPL-VW100,這款投影機(jī)采用了索尼開發(fā)的0.61英寸SXRD面板,通過改進(jìn)前一代產(chǎn)品的反射膜,實(shí)現(xiàn)了5000:1的對(duì)比度、74%的反射率,過去的產(chǎn)品則分別是3000:1和65%。它的像素中心間距為7微米,比上代產(chǎn)品減小了22%,由于像素間距變小,因此還重新設(shè)計(jì)了液晶驅(qū)動(dòng)元件,響應(yīng)時(shí)間也下降到驚人的2.5毫秒。高對(duì)比度的面板與索尼的先進(jìn)光圈配合,可以達(dá)到15000:1的標(biāo)稱對(duì)比度。這款高性能的投影機(jī)發(fā)售價(jià)格大約為10000美元,有相當(dāng)強(qiáng)的競(jìng)爭力。
光源技術(shù)大放異彩
光源技術(shù)的發(fā)展對(duì)投影機(jī)的發(fā)展至關(guān)重要。投影機(jī)使用的主要光源是金屬鹵素?zé)簟⒊邏汗療舻,近年來一些高端產(chǎn)品也開始采用氙燈,此外,LED(發(fā)光二極管)和激光等新型光源也開始嶄露頭角。
超高壓汞燈不斷改良
超高壓汞燈的優(yōu)點(diǎn)是亮度高,壽命較長,發(fā)熱量較小,是目前綜合性能最佳的投影機(jī)光源。但由于傳統(tǒng)的超高壓汞燈發(fā)射冷光,在短波長的區(qū)段發(fā)射強(qiáng)度較高,波長較長的紅色段強(qiáng)度較低,因此對(duì)色彩要求高的產(chǎn)品使用超高壓汞燈時(shí)需要使用濾鏡進(jìn)行顏色補(bǔ)償;此外,如何進(jìn)一步提高亮度,減少能耗也是超高壓汞燈需要解決的問題。飛利浦的高效率技術(shù)通過產(chǎn)生1毫米的短電弧和提高20%汞蒸氣壓力的方法,使亮度提高了15%~30%,同時(shí)光譜特性獲得了很大改善,尺寸也更緊湊。2005年,飛利浦又推出了UHP VIDI技術(shù)。采用VIDI技術(shù)的超高壓汞燈能夠根據(jù)投影的場(chǎng)景產(chǎn)生兩種脈沖光,即暗脈沖和亮脈沖。對(duì)于暗場(chǎng)景,暗脈沖能夠產(chǎn)生更好的圖像質(zhì)量;亮脈沖則使普通場(chǎng)景的亮度更高,超高壓汞燈的壽命也得到了進(jìn)一步提高。采用這一技術(shù)的產(chǎn)品將在2006年上市。
反射結(jié)構(gòu)的改進(jìn)也能夠提高超高壓汞燈的光效率。飛利浦的背鏡技術(shù)通過在燈泡的內(nèi)壁上鍍一層分光鍍膜,使得不能被投射罩反射的一部分發(fā)射光反射回來,并被投射罩作為可用光投射出去。這一技術(shù)可以使同等功率下的投影機(jī)亮度提高20%,并使投射罩的尺寸減小50%,配用的驅(qū)動(dòng)電路輸出激勵(lì)電壓僅需2.5千伏,適合在2磅以下的輕型投影機(jī)上使用,富可視的LP120就采用了這種超高壓汞燈。精工愛普生的E-TROL技術(shù)則與飛利浦的背鏡技術(shù)類似,不同的是燈泡中的分光鍍膜被一個(gè)小型的反射罩所取代,照射不到投射罩上的光線被小型反射罩反射到投射罩上進(jìn)行二次反射。與該公司老式投影燈相比,亮度效率最大提高了20%。精工愛普生采用這種光源的三款產(chǎn)品已經(jīng)于2005年下旬上市,其中使用135瓦光源的EMP-S3投影亮度可達(dá)1600ANSI流明。
氙燈進(jìn)入高端機(jī)型
氙燈作為光源的優(yōu)點(diǎn)是可以產(chǎn)生非常平滑的連續(xù)光譜,而超高壓汞燈的光譜中則有非常尖銳的峰刺;此外,氙燈光源的色溫值大約在6500K,超高壓汞燈的色溫值在8000K左右,前者的色溫值是適合人眼的最佳色溫值,因此使用氙燈能夠得到色彩更豐富、質(zhì)量更高的影像。氙燈的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以承受多次快速的開關(guān)切換,而這種熱沖擊對(duì)超高壓汞燈而言是致命的。氙燈的預(yù)熱時(shí)間也比超高壓汞燈短得多,在60秒以內(nèi)就能夠達(dá)到穩(wěn)定,而超高壓汞燈輸出亮度達(dá)到穩(wěn)定值需要大約2分鐘左右。另外,氙燈比超高壓汞燈更加環(huán)保。氙燈的缺點(diǎn)是壽命不夠長,使用成本較高,因此只用在少量高端產(chǎn)品中。
LED和激光嶄露頭角
隨著技術(shù)的進(jìn)步,研究人員開始探討其他光源作為投影機(jī)光源的可行性。進(jìn)入2005年以來,已經(jīng)有不少廠商制造出了使用LED光源的投影機(jī),它們的亮度和尺寸紀(jì)錄也不斷刷新。LED作為投影機(jī)光源可以采用兩種方案,其一是分別采用紅、綠、藍(lán)三種顏色的LED作為光源,另一種是直接采用白光LED作為光源。LED光源的優(yōu)點(diǎn)是壽命很長,可以不用考慮更換的成本;耗電量極低,整機(jī)耗電量也只有十幾瓦;可以頻繁開關(guān),這樣就使投影機(jī)省去了色輪或?yàn)V色鏡等部件,利于投影機(jī)小型化和低成本化。雖然目前LED光源亮度還不夠高,但在便攜式投影機(jī)中應(yīng)用無疑具有非常誘人的前景。2005年6月,歐司朗介紹了熱變電阻僅4K/W的LED模塊“OSTAR”。前投型和背投型投影機(jī)使用的光源均已成為該LED模塊的應(yīng)用目標(biāo)。OSTAR模塊是在陶瓷底板上設(shè)置4個(gè)1毫米見方的大尺寸LED芯片后,再將這種陶瓷底板與個(gè)別元件封裝于印刷電路板制作的。4個(gè)LED芯片中有兩個(gè)是綠色LED芯片,紅色和藍(lán)色LED芯片各1個(gè)。如果將使用24~36個(gè)LED芯片的OSTAR模塊用于背投儀的光源,在50英寸的畫面尺寸條件下可以得到500cd/m2的畫面亮度,能夠配合DMD和LCOS等反射型面板使用。除了LED以外,激光也是一種新型的投影機(jī)光源。由于激光的單色性非常好,因此可以得到色彩范圍很寬的圖像,目前佳能和日本信號(hào)都已經(jīng)展出了使用激光作為光源的試制產(chǎn)品。使用LED和激光作為光源,能夠制造具有很強(qiáng)便攜性的掌上投影機(jī),這無疑是未來的技術(shù)熱點(diǎn)之一。
附屬技術(shù)更加多樣
除了對(duì)圖像顯示元件和光源不斷改進(jìn)以外,廠商也不斷推出新技術(shù)使得投影機(jī)更加人性化,滿足不同用戶群的要求,這些附屬技術(shù)主要包括自動(dòng)化功能、集成化設(shè)計(jì)和更新的散熱功能等等。
自動(dòng)化功能一般通過投影機(jī)內(nèi)部的控制芯片完成,包括自動(dòng)調(diào)節(jié)投影角度、自動(dòng)梯形校正、畫面大幅度移動(dòng)、自動(dòng)聚焦、自動(dòng)搜索信號(hào)、自動(dòng)像素調(diào)整等功能,這些功能使普通用戶使用投影機(jī)更加方便。自動(dòng)調(diào)節(jié)投影角度功能可以記憶投影機(jī)升起的角度,在開機(jī)后自動(dòng)將投影機(jī)調(diào)整到預(yù)定的位置;自動(dòng)梯形校正功能可以保證投影機(jī)在不同的位置都能夠投射出 標(biāo)準(zhǔn)的矩形,這兩項(xiàng)功能特別受商務(wù)用戶的歡迎。畫面大幅度移動(dòng)功能則成為家用投影機(jī)必備的功能,通過自動(dòng)調(diào)節(jié)鏡頭,可以使畫面上下或左右移動(dòng)一個(gè)畫面以上的距離,令投影機(jī)的安裝位置更靈活。
集成化設(shè)計(jì)可以使投影機(jī)擁有更多功能:集成無線網(wǎng)卡可以擺脫信號(hào)線的束縛;集成讀卡器和USB接口可以使投影機(jī)直接投射便攜式存儲(chǔ)設(shè)備的內(nèi)容;集成DVD/HD DVD驅(qū)動(dòng)器、重低音和環(huán)繞音效和HDMI接口可以令投影機(jī)集多種家庭影院功能于一身。隨著主要元件的尺寸不斷減小,還將會(huì)出現(xiàn)集成更多功能的投影機(jī)。
散熱功能的改進(jìn)可以令投影機(jī)使用狀態(tài)更加安靜,還能夠?qū)崿F(xiàn)即關(guān)即走的功能。為了達(dá)到靜音效果,2004年以來很多產(chǎn)品都使用了大尺寸低噪音風(fēng)扇,并且改進(jìn)風(fēng)道設(shè)計(jì);某些產(chǎn)品如松下的幾款高端機(jī)型則使用了液冷系統(tǒng),直接對(duì)DMD元件冷卻,除了達(dá)到靜音效果以外,還可以保證投影機(jī)連續(xù)長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)。即關(guān)即走功能的實(shí)現(xiàn)則可以通過幾種方式:一是使用大容量的電容,在關(guān)機(jī)后一段時(shí)間持續(xù)放電供風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn);一是使用充電電池在關(guān)機(jī)后對(duì)風(fēng)扇供電;更直接的方法是使用高能效比的光源(如愛普生的E-TROL超高壓汞燈),再通過優(yōu)化散熱設(shè)計(jì),使得關(guān)機(jī)后光源能夠迅速冷卻,并且能阻隔關(guān)機(jī)后光源積累的熱量。
高清應(yīng)用將成熱點(diǎn)
符合1080P的數(shù)字高清顯示無疑是未來幾年競(jìng)爭最激烈的領(lǐng)域之一,目前三種投影技術(shù)都已經(jīng)開發(fā)出了符合1080P的產(chǎn)品。雖然高清投影的普及還為時(shí)尚早,但針對(duì)1080P以及數(shù)字家庭的應(yīng)用無疑將為投影機(jī)的發(fā)展帶來契機(jī)。需要說明的是,能夠商業(yè)化的高清投影并非僅僅是分辨率達(dá)到1920×1080這樣簡單,在亮度、對(duì)比度、色彩以及成本等方面還要有更多進(jìn)步,而這一切在2005年才達(dá)到初步成熟。
早在2003年,精工愛普生就已經(jīng)推出了基于D4面板技術(shù)的1080P HTPS面板L3D13U,尺寸為1.3英寸,對(duì)比度500:1,不過在成本上不能滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需要;2004年發(fā)布的L3D09U將面板尺寸降到0.9英寸,成本大幅度降低,可以量產(chǎn)供貨,對(duì)比度達(dá)到600:1。到了2005年5月C2 Fine技術(shù)出現(xiàn)以后,采用D5技術(shù)制造的0.9英寸1080P面板對(duì)比度已經(jīng)能夠達(dá)到10000:1,無論在性能上還是成本上都能夠被高端市場(chǎng)所接受,這種面板將在2006年年初量產(chǎn)。在2005年的一些展會(huì)中,3LCD組織成員也展出了面向家用市場(chǎng)的1080P投影機(jī),如富士通的LPF-D711WB。
LCOS技術(shù)的代表廠商索尼和JVC在2003年前后推出了世界上最早的1080P規(guī)格投影機(jī),這就是索尼的Qualia 004-R1和JVC的DLA-HD2K,不過240萬日元的售價(jià)和缺乏高清信號(hào)源顯然影響了它們的銷路。直到2005年12月,索尼發(fā)售的使用0.61英寸SXRD元件的VPL-VW100和Victor/JVC發(fā)布的使用0.8英寸D-ILA元件的DLA-HD11系列才使成本大幅度降低,性能也進(jìn)一步增強(qiáng)。隨著生產(chǎn)工藝的改進(jìn),LCOS元件的成本將進(jìn)一步降低,加上在影像播放方面的優(yōu)勢(shì),LCOS技術(shù)可能在高清家庭影院市場(chǎng)中取得一定份額。
2005年9月,TI也宣布推出滿足1080P要求的單片式和三片式DMD元件。2005年12月,Projection Design生產(chǎn)的基于單片式1080P DMD元件的Action! Model Three 1080在中國進(jìn)行了演示,這款投影機(jī)采用雙燈光源,能夠達(dá)到2500ANSI流明亮度,7000:1的對(duì)比度,其他廠商的產(chǎn)品也將在2006年年初陸續(xù)上市。
為了滿足家庭影院的要求,色彩處理芯片也在不斷進(jìn)步。目前主流的投影機(jī)能夠顯示8bit色彩,即224種顏色,但不少 720P規(guī)格的家庭影院投影機(jī)已經(jīng)能夠顯示10bit色彩,如三洋的LP-Z4,科視的DW6K和三菱電機(jī)的LVP-HC3000等,12bit甚至14bit色彩處理芯片也已經(jīng)開始在高端產(chǎn)品中應(yīng)用。高色深的色彩處理芯片能夠處理更多的色彩,并改善亮度和對(duì)比度隨著投影機(jī)性能的不斷提高,不均勻性越來越明顯的問題。
掌上投影不是夢(mèng)想
隨著LED和激光光源在投影機(jī)上投入使用,投影機(jī)的體積發(fā)生了革命性的變化。2005年1月,TI公司展出了由三菱電機(jī)試制的一款使用LED光源的小型DLP投影機(jī),重量只有400克,可以放在手掌上。這款產(chǎn)品使用了紅、綠、藍(lán)三色LED和800×600分辨率的DMD元件,但沒有使用色輪。由于LED光源可以快速頻繁開關(guān),因此只需要通過快速切換三種LED的開關(guān)狀態(tài)就可以起到色輪的作用。這款產(chǎn)品預(yù)計(jì)售價(jià)為599美元。隨后,三菱電機(jī)也發(fā)布了采用0.55英寸DMD元件的LED投影機(jī),耗電量為17瓦,自重450克。搭配一塊重320克的鋰離子電池,可以實(shí)現(xiàn)大約2小時(shí)30分的播放時(shí)間。除此之外,東芝等廠商也開發(fā)出了采用LED光源的DLP投影機(jī)。東芝的TDP-FF1A將在2006年1月上市,主機(jī)重量為565克,搭配200克的鋰離子電池和專用投影屏幕。三星的Pocket Imager連鋰電池的重量為907克,亮度為35ANSI流明。
精工愛普生在2005年9月推出了采用LED光源的LCD投影機(jī),它仍然采用3LCD的配置方式,重量大約為500克。2005年11月,三洋電機(jī)又推出了使用單板透過式LCD面板的LED光源投影機(jī)。它采用了1.5 英寸帶彩色濾色片的單片LCD面板,像素?cái)?shù)大約為11萬,使用的光源為紅、綠、藍(lán)LED各2個(gè),總功率為18瓦,產(chǎn)品亮度達(dá)到12ANSI流明。
佳能等廠商則開發(fā)了使用模擬式MEMS微鏡和激光光源的掌上型投影機(jī)。與DMD元件不同,這種MEMS微鏡可以實(shí)現(xiàn)單鏡片對(duì)應(yīng)多個(gè)像素,能夠有效降低元件的成本。為了達(dá)到30幀/秒的刷新速度,需要在以15Hz的頻率振動(dòng)微鏡的同時(shí),以8Hz的頻率使微鏡亮滅進(jìn)行掃描,因此MEMS微鏡需要與數(shù)MHz~數(shù)十MHz頻率的高頻半導(dǎo)體激光器配合使用。佳能于2005年10月展示的投影機(jī)采用了紅、綠、藍(lán)三色激光器,利用MEMS鏡片反射進(jìn)行投影,可以達(dá)到800×600的分辨率,色彩范圍更能夠達(dá)到NTSC比114%。日本信號(hào)在2005年11月展出的投影元件則能夠?qū)崿F(xiàn)320×240的分辨率。
這些采用新光源和成像方式的產(chǎn)品將為投影機(jī)的應(yīng)用開拓更新、更廣大的隨身領(lǐng)域市場(chǎng)。存儲(chǔ)技術(shù)的進(jìn)步將使得幾十GB的信息輕松存儲(chǔ)在一英寸大小的存儲(chǔ)媒介中,配合超便攜投影技術(shù),就可以在旅途中、野營里隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)欣賞大尺寸的節(jié)目。當(dāng)投影元件的尺寸進(jìn)一步縮小之后,投影機(jī)甚至可以配備在手機(jī)上,實(shí)現(xiàn)即拍即播和播放網(wǎng)絡(luò)節(jié)目的功能。