深圳市半導體行業(yè)協(xié)會(huì )產(chǎn)業(yè)調研組 劉輝 喬布斯堅持:“蘋(píng)果的產(chǎn)品必須持續使人驚喜”,那下一個(gè)驚喜是什么? 會(huì )是業(yè)界傳出的下一代iPhone上要加入的投影功能嗎?由于鍵盤(pán)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(píng)果iPhone采用觸摸輸入,大大簡(jiǎn)化了手機的輸入和操控問(wèn)題,在自己大獲成功的同時(shí),也造就了觸摸輸入的迅速流行。投影作為非常簡(jiǎn)便的輸出技術(shù),能否重復觸摸輸入在手機上的成功? 除了蘋(píng)果的傳聞外,業(yè)界巨頭諾基亞已經(jīng)宣稱(chēng)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(jīng)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(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(chǎng)。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(zhù)國內外手機廠(chǎng)商紛紛跟進(jìn),業(yè)界已經(jīng)把投影當作手機下一個(gè)標配功能而給予厚望,希望它可以重復拍照功能進(jìn)入手機時(shí)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(huì )超過(guò)50K。iSuppli預測到2013年,微投影手機的出貨量將超過(guò)300萬(wàn)臺,雖然4年時(shí)間成長(cháng)60倍,但和每年超過(guò)十幾億的手機出貨量比較,顯然談不上標配。 業(yè)內廠(chǎng)商也顯得比較謹慎,例如臺灣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月預估的占2009年銷(xiāo)售額19%下調到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碼,也將09年微投產(chǎn)品出貨量目標由60k調整為30k。 哪些因素影響了微投影進(jìn)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(wèn)題首當其沖,即使采用相對較為便宜的LCos技術(shù),無(wú)論是3lm還是7lm亮度,增加的成本都超過(guò)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(chǎng)試水。 如何破解成本困局? 那么如何降成本?談到這個(gè)問(wèn)題,我們先細數一下微投影市場(chǎng)的技術(shù)提供商群落。目前微投影主要分為三大陣營(yíng):TI獨家的數字光處理(DLP)陣營(yíng),3M、奇景光電(HIMAX)等支持的硅基液晶(LCos)陣營(yíng),以及Microvision支持的以激光為光源的激光微投影陣營(yíng)。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(jià)動(dòng)力不足;而掌握LCos面板技術(shù)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(huì )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!庇捎诔杀镜, LCos技術(shù)被很多企業(yè)尤其是中國大陸眾多山寨廠(chǎng)商看中,LCos陣營(yíng)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(kāi)始主動(dòng)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(chǎng)商比如三星、Nokia、LG、蘋(píng)果等目前主要采用性能更好的DLP技術(shù),三星自不必說(shuō),其出貨的投影手機W7900 采用的就是DLP技術(shù),售價(jià)高達700美元,而TI和富士康也就DLP技術(shù)展開(kāi)了緊密的合作,富士康則是蘋(píng)果iPhone的制造商。而以盛泰為代表的弱勢品牌或者山寨廠(chǎng)商則更青睞采用LCos技術(shù),因為該技術(shù)成本較低、降價(jià)空間較大,更容易被大眾市場(chǎng)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100元人民幣,預計會(huì )被更多普通消費者接受。 解決亮度、功耗與散熱有賴(lài)于提高效率 亮度和功耗這對矛盾體則是第二個(gè)限制微投影市場(chǎng)起飛的因素,比如采用DLP技術(shù)的三星W7900手機,僅實(shí)現了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5lm。 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(dòng)電視所需的CMMB模塊的0.8W功耗,整個(gè)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(gè)小時(shí)的節目播放時(shí)間——即便是如此短的使用時(shí)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(hù)的觀(guān)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(gè)標準來(lái)劃分:5lm以下用于玩具、10-30lm用于個(gè)人娛樂(lè )、30lm以上才可用于商務(wù)。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(gè)亮度,但現在十幾W的功耗對于手機來(lái)講過(guò)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(gè)微投影系統的效率,F在無(wú)論是采用DLP還是LCos技術(shù)的微投影都使用LED光源,由俗稱(chēng)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。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(fā)光效率LED。 電路效率主要是LED光源的驅動(dòng)效率,目前采用安森美、Zetex等公司的LED驅動(dòng)IC,效率可以達到90%,提高空間并不大。LED發(fā)光效率和光機效率對整個(gè)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(fā)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%的速度提高,現在估計每年在10%左右!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)系統的效率在10%左右。梁志君介紹:LCos光學(xué)系統的效率比半年前又增加了15-20%。光學(xué)系統的效率提高依賴(lài)于光學(xué)設計與鍍膜技術(shù),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(xué)技術(shù)方面有一定的積累,其中iView在LCOS 光學(xué)設計的領(lǐng)先得到業(yè)界認可。鍍膜技術(shù)主要依賴(lài)于美國3M公司。 如果我們假設三年后Cree目前業(yè)界最高的161lm/W的LED可以實(shí)現量產(chǎn),而假設光學(xué)系統的效率按照目前的速度可以提高到15%以上的話(huà),功耗問(wèn)題將比現在大為改觀(guān),如果和現有微投影手機保持相同亮度,使用時(shí)間可以延長(cháng)60%以上。 和功耗相關(guān)的還有電池問(wèn)題,如果在未來(lái)可以出現安全的大容量電池,功耗對整個(gè)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(wèn)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(guò)45攝氏度的話(huà),就會(huì )燙手。中電數碼的7lm手機樣機,在使用風(fēng)扇的情況下可以解決散熱問(wèn)題,控制溫度在40-42攝氏度以下,而紅蝶科技和盛泰合作開(kāi)發(fā)的手機雖然不需要風(fēng)扇散熱,但亮度只達到3-5lm。散熱除了影響到用戶(hù)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(wèn)題和系統的散熱設計相關(guān),也和整個(gè)系統的效率密切相關(guān),效率低才會(huì )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(wèn)題也會(huì )得到相應的改善。 投影成為手機標配,前路依然漫漫 綜合以上各個(gè)因素,從目前來(lái)看,1-2年內微投影功能可能還只是某些高端手機的專(zhuān)利,而且低于10lm的亮度也遠遠談不上用戶(hù)體驗良好。不過(guò)也不必過(guò)于悲觀(guān),拍照功能剛進(jìn)入手機時(shí),一代機王售價(jià)高達4,000元的諾基亞6300也只是具備了今天看起來(lái)不值一提的30萬(wàn)像素攝像頭。今天,即使在幾百元的山寨手機上,130萬(wàn)或者更高像素攝像頭也很常見(jiàn)。 微投影功能可以實(shí)現通過(guò)小設備觀(guān)看大屏幕的用戶(hù)體驗,這確實(shí)是消費者都渴望實(shí)現的功能。因此,價(jià)格和技術(shù)上的進(jìn)一步突破成為該功能進(jìn)入手機成為標配的關(guān)鍵。不過(guò)和拍照功能進(jìn)入手機所要克服的問(wèn)題比較,加入微投影功能要克服的問(wèn)題會(huì )更復雜,LED本身發(fā)光效率提高、光學(xué)系統效率提高對業(yè)界來(lái)說(shuō)都是相當巨大的考驗,因此從出現到普及歷經(jīng)的時(shí)間也會(huì )更加漫長(cháng)。 |