无屏显示火热，DLP微投颠覆消费电子市场的时机已到？

        如今，作为便携式移动设备的智能手机和平板电脑越做越大屏，这似乎和其方便携带的初衷在背道而驰。我们看到，随着移动互联的快速发展，消费者通过移动终端能够随时随地地获取视频、图像和文字等内容，同时也需要一个更大的屏幕来感受更好的视觉效果。这就产生了大屏和便携的双重需求。那么，如何平衡产品便携性与大屏需求之间的矛盾呢？基于微型投影技术的“无屏显示”显然是一个绝佳的解决方案。
DLP是目前微投领域广泛应用的技术。凭借低功耗、超紧密的像素排列、高分辨率、可编程和极具灵活性等优势，DLP技术在“无屏显示”市场上获得了普遍认可。日前，德州仪器（TI）DLP产品事业部在深圳举办了DLP技术应用研讨会之无屏显示专场，活动现场展示了众多基于DLP微投技术的无屏显示产品及相关光学模组。此外，TI也分享了其对目前微投市场的看法，并谈到了作为芯片厂商将如何推动这部分市场更好的发展。


图1 TI DLP Pico产品线中国区经理Bill Bommersbach先生



图2 “无屏显示”，或者说结合电视驱动方案的“无屏电视”，是近来被热议的一个新名词。

这其中，不乏一些话题性产品，比如极米无屏超级电视和坚果智能家庭影院等等。


图3 研讨会现场展示的坚果智能家庭影院

无屏显示，新瓶装旧酒？
究竟“无屏显示”包含哪些理念，它与传统的投影技术有何区别呢？TI DLP Pico产品线中国区经理Bill Bommersbach先生，为我们阐述了TI在这方面的理解。
Bill Bommersbach归纳了三大点：
1、首先，采用投影技术输出，使得显示画面不在拘泥于产品本身的物理尺寸，从而可以获得一个更大的视觉效果；同时，任何适合投影显示的表面都能够成为显示屏幕；采用固态光源（激光光源、LED光源，分别应对不用的应用场景），解决了传统投影机灯泡的寿命问题，并凭借RGB光源获得更好的色彩表现力。
2、智能系统平台：借助于现今电子设备的智能化，硬件、软件工程师们可开发出更多的创新应用。
3、无线互联：通过WIFI/LTE无线联网技术与网络内容深度结合。


图4  什么是“无屏显示”？TI：投影、智能、无线互联！

视频、图像及文字内容从传统物理存储设备转移到互联网化的变革，将促使微型投影技术渗透到各种联网终端设备。我们熟知的OTT盒子或者电视机顶盒，采用基于微投技术的无屏显示，在原有产品上增加投影功能，省去大屏幕显示器。这样就能把一个80寸甚至更大的视频播放终端方便地放置到任何我们需要的场景。我们还可以想象一下，如果让苹果MAC mini加上微投功能，将完全实现客厅娱乐、移动办公一机搞定，这对许多年轻消费者来说将具有相当大的吸引力。
针对消费市场的无屏显示，我们很容易可以看到两大市场方向：一个是面向家庭主要显示终端的高端市场，会有成本较高的激光光源投影产品（亮度在2000流明或者更高），国内厂商有海信、长虹为代表；另一个就是采用LED光源的投影产品（亮度在1000流明以内），以便携性为主要特征，适合一些中小型品牌、互联网公司以及智能移动设备制造商引入。


       

TI DLP愿景：将影院级体验带入日常生活
作为投影领域的核心技术领导者，DLP一直致力于创新技术的开发和行业发展的推动。DLP中国区业务经理王洋昔先生表示，目前，中国99%的数字影院都采用DLP技术。近年来，3D电影的兴起、更高帧率（从24帧到48帧）数字电影的推行，都离不开DLP技术的支持。TI相当重视DLP 技术在微投领域的发展，其希望未来能够将这些影院级效果带入用户的日常生活中（采用同样制程的DLP技术），让消费者随时随地享受到高端影像带来的优越体验。
什么是DLP技术？
DLP 技术使用全数字芯片来投影和显示画面。DLP技术基于的DLP芯片采用CMOS的标准半导体制程，包含一个标准内存单元，该单元上安装了一个具有多达一百万个铰接的微镜的矩形阵列，能够用于实现高速、有效、可靠的空间光调制。
在DLP投影系统中，红、绿和蓝光会交替射到微镜上，而微镜则会进行开关以对输入下面的内存芯片中的视频或图形信号进行响应。镜片的开关速度每秒高达 10,000 次；它们反射的光会穿过镜头并到达屏幕以产生图像。在用于高亮度应用的投影仪中会使用三个DLP芯片，分别用于绿、红和蓝光。灯发出的光会由棱镜分成三种颜色的光并射向相应的DLP芯片。然后通过对每个DLP芯片上相应的像素发出的发射光进行重新组合就可生成图像。
DLP不仅能够应对从4K影院到微型投影的不同投影领域，也能在工业、医疗、电信、汽车和许多其他领域获得创新应用。自1996年TI开始发售DLP芯片以来，已在市场上发售了4000万套DLP芯片套片。


图5  DLP技术工作原理（资料来源：TI）


图6 简化的 DLP 芯片组（资料来源：TI）

移动设备端内容的日益丰富，驱动着DLP微投技术朝着更小尺寸、更低功耗、更高亮度和更高分辨率的方向发展。早在2009年，三星发布了第一款内置嵌入式投影机的手机（欧洲发售型号为I7410， 韩国发售型号为W7900），其中就采用了DLP Pic芯片组。今年4月，三星也发布了新的投影手机Galaxy Beam 2。而在平板市场，投影技术也得到了长足的发展。2014年10月，联想推出了采用DLP投影技术的YOGA平板2 Pro，使得13寸平板能够在2-3m的距离中在墙面投出50-60英寸的屏幕大小。


图7  2009年2月，三星推出的采用DLP技术的投影手机。（图片来源：es.engadget.com）


图8  2014年10月，联想推出的YOGA平板2 Pro在较暗的环境下有着不错的显示效果。（图片来源：weekly.ascii.jp）



       

完善的生态系统，降低DLP微投技术引入门槛
我们知道，投影产品开发往往需要运用到大量的光学知识，这其中的技术门槛相当高。这就对产品的设计周期和产品推出速度提出了不小的挑战。
消费市场日新月异，缩短研发周期将有益于产品的成功上市。如何帮助终端设备商更快地在市场上推出新产品呢？凭借多年的市场和技术积累，TI联合产业上下游已经建立了一个成熟可靠的生态系统。开发者无需拥有专业的光学知识即可进行开发工作，从而也极大地降低新进厂商的进入门槛。
例如，一个手机厂商或是一个OTT盒子制造商，想将微投技术引入到自身的产品，即可从这个生态圈获得成熟的光学模组。终端制造商通过获得的相关参数，只需进行对应的电路设计即可成功研发出新产品。


图9 目前有超过50家厂商，在致力于DLP技术的开发。


图10 DLP微投业务模式

除此之外，TI还提供评估模块，以服务于开发者对DLP芯片进行快速评估。从而进一步缩短产品开发周期。


图11 研讨会现场展示的光学模块

TI作为芯片提供商联合众多光学模块厂商，针对不同应用不同场景为业界提供不同的光学解决方案。同时，借助TI本身深厚的市场和技术资质，能够覆盖到一些非传统投影应用领域。例如，在今年的CES展上，网络设备供应商中兴通讯推出了全球首款便携式投影移动热点。


图12 ZTE Projector Hotspot，运行 Android 4.2，支持1080p DLP投影，LTE 热点。（图片来源：http://phandroid.com）