進(jìn)入2013年以來,亮度指標(biāo)達(dá)到1000流明的led新固態(tài)光源投影機(jī)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。宏碁、奧圖碼、LG等企業(yè)爭先推出“高亮型”LED光源投影產(chǎn)品。這些產(chǎn)品除了采用新光源技術(shù)外,還都具有體積小巧的特點(diǎn)。在LED新光源的代工下,超輕型投影機(jī)正在成為商務(wù)市場的主流產(chǎn)品。
輕薄投影早有先例
一件辦公家電產(chǎn)品,或者隨便什么物品:如果能實(shí)現(xiàn)同等的功能,您是喜歡體積小巧方便的呢,還是喜歡碩大笨拙的呢?這個(gè)問題的答案顯而易見。投影機(jī)行業(yè),追求產(chǎn)品輕薄有著深厚的歷史傳統(tǒng)。
比如,06年索尼推出的VPL-CX21/CS21兩款投影機(jī)產(chǎn)品,就以輕薄著稱。二者采用了鋁材質(zhì),外形尺寸是273*210*52mm(寬*深*高),重量為1.9kg。鑒于產(chǎn)品出色的性能表現(xiàn)和前沿的應(yīng)用體驗(yàn)設(shè)計(jì),這兩款產(chǎn)品直到2010年初還有大量銷售,可謂之市場常青樹。日系廠商追求輕薄的案例不知于此,還有像08年9月愛普生推出的EB-1730W,雖然具有WXGA的分辨率規(guī)格,但是體積也不過一張A4紙大小,重量僅為1.7千克。
富可視LP80C
日系廠商爭搶輕薄,美系、臺(tái)系和韓國廠商也不甘于落后。07年10月上市的富可視LP80C,體積只有A4紙一半大小,重量也只有1.09公斤,號(hào)稱是當(dāng)時(shí)世界最輕薄的產(chǎn)品。03年10月LG推出的RD-JT32投影機(jī)采用DLP數(shù)字顯示技術(shù),配有0.7英寸XGA級(jí)別的DMD芯片,亮度達(dá)到2000流明,對(duì)比度為1500:1,而且重量僅為1.6kg。05年3月明基推出的PB2145是全球第一款具有B5紙張尺寸的投影機(jī)產(chǎn)品,5.6公分薄、1.9公斤重的輕薄設(shè)計(jì),以及上市后很快跌破萬元的價(jià)位,成為當(dāng)時(shí)最便宜的輕薄型投影機(jī)產(chǎn)品。
通過以上的舉例,可以看出,追求投影機(jī)產(chǎn)品的輕薄設(shè)計(jì),不是近年來LED和激光等新型光源興起的結(jié)果,而是投影機(jī)產(chǎn)品自誕生以來一直追求的一種技術(shù)發(fā)展方向。
從應(yīng)用市場看,輕薄能夠帶來“便攜商務(wù)”這一嶄新的市場空間。這對(duì)于擴(kuò)大投影機(jī)產(chǎn)品的銷量規(guī)模極有好處。而且,能夠推出最字頭的輕薄產(chǎn)品,也代表了一家投影機(jī)廠商的實(shí)力,是投影機(jī)品牌營銷的一個(gè)很好的手段。
而在技術(shù)陣營上,DLP和日系液晶技術(shù)的對(duì)抗,也表現(xiàn)在了輕薄產(chǎn)品的競爭上。在數(shù)字投影誕生的最早七八年里,商務(wù)市場主流的單片DLP產(chǎn)品的綜合畫質(zhì)效果,不及LCD液晶產(chǎn)品。但是采用單片顯示芯片技術(shù),卻可以使得DLP的光路設(shè)計(jì)更為簡潔,也就是更有利于產(chǎn)品的小型化。所以,DLP商務(wù)投影機(jī)從一開始就將產(chǎn)品輕薄作為和LCD對(duì)抗的一個(gè)特色。而LCD陣營的索尼、愛普生也不似“吃軟飯”的,自然想盡辦法予以反擊了。
尤其是伴隨著08年以來,LED固態(tài)光源技術(shù)在投影機(jī)產(chǎn)品上的應(yīng)用,制作更小的投影機(jī)產(chǎn)品,甚至是微型投影機(jī)產(chǎn)品不再是不可能的任務(wù)。利用產(chǎn)品更為輕薄的特點(diǎn),進(jìn)一步挖掘便攜商務(wù),甚至是隨身設(shè)備、穿戴設(shè)備市場,成為了整個(gè)投影產(chǎn)業(yè)的共識(shí)。經(jīng)過長達(dá)5年的技術(shù)爬坡,這種超輕薄的新光源投影機(jī)產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo):亮度已經(jīng)大為進(jìn)步。從2013年開始,站在1000流明以上的LED光源投影技術(shù),必將把投影輕薄設(shè)計(jì)帶入一個(gè)新時(shí)代。
技術(shù)進(jìn)步支持投影小型化
投影機(jī)越做越小、越來越輕薄,自然離不開投影技術(shù)自身的進(jìn)步。
比如,在核心顯示芯片上,在其的輕薄產(chǎn)品,尤其是05年之前的,無論是DLP技術(shù)還是LCD技術(shù),顯示芯片的尺寸都達(dá)到0.7英寸,甚至更大。這就決定了投影機(jī)的光路設(shè)計(jì)、鏡頭設(shè)計(jì)、甚至光源系統(tǒng)的出光口徑的極限尺寸。這一時(shí)期的投影機(jī)產(chǎn)品的厚度很難先講到5厘米以下:這五厘米的空間主要包括芯片高度;芯片封裝,固定的空間;芯片和光路系統(tǒng)的固定、保護(hù)、防塵、散熱空間;各種線路占用的空間和產(chǎn)品外殼厚度。
但是,隨著投影機(jī)技術(shù)的發(fā)展,德州儀器已經(jīng)可以提供微型DMD投影芯片和DLP系統(tǒng)設(shè)計(jì),主流商務(wù)應(yīng)用也可提供0.55、0.45和0.3英寸尺寸的核心顯示芯片。這就使得投影機(jī)輕薄設(shè)計(jì)的最關(guān)鍵極限技術(shù)指標(biāo)出現(xiàn)了明顯的下降。而且這一技術(shù)演化趨勢還沒有停止。
另一個(gè)決定投影機(jī)產(chǎn)品體積的因素是光源和散熱系統(tǒng)。為什么將光源和散熱系統(tǒng)放在一起講呢?因?yàn)樯嵯到y(tǒng)散出的熱量主要由光源產(chǎn)生。
DLP投影機(jī)原理
投影機(jī)產(chǎn)品早期光源只有汞燈、金屬鹵素?zé)舻瘸R?guī)光源產(chǎn)品可以選擇,這些產(chǎn)品的體積很大,光效率較低、發(fā)熱巨大。這就導(dǎo)致了投影機(jī)系統(tǒng)中最占據(jù)空間的,可能不是鏡頭和投影光路,或者電路板,而是燈泡、散熱器和散熱必須預(yù)留的空間,以及為燈泡供電的電路變壓器等設(shè)備。也許,有讀者拆解過投影機(jī),對(duì)于這樣的讀者會(huì)有一個(gè)印象:傳統(tǒng)投影機(jī),即便是最輕薄的產(chǎn)品,機(jī)殼里面的空白空間也很多——這些空間本質(zhì)上都屬于散熱系統(tǒng)!
對(duì)于早期的輕薄投影機(jī)產(chǎn)品,光源和散熱系統(tǒng)是最難以克服的問題,直到新興的LED光源的出現(xiàn)。Led光源屬于固態(tài)半導(dǎo)體冷光源技術(shù),自身具有發(fā)光效率高、易于控制,適合于采用數(shù)字驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)熱量很小,投影系統(tǒng)整體散熱設(shè)計(jì)簡單的特點(diǎn)。這種光源產(chǎn)品的出現(xiàn),是微型投影機(jī)誕生的技術(shù)前提之一。LED光源,極大的影響了投影機(jī)產(chǎn)品體積設(shè)計(jì)和內(nèi)在空間利用率方面的革命。
有利于投影機(jī)小型化和輕薄化設(shè)計(jì)的技術(shù)發(fā)展,還包括半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步。DLP投影機(jī)使用的DMD芯片雖然屬于微機(jī)電學(xué)科,但是也同樣屬于半導(dǎo)體學(xué)科;液晶投影機(jī)的LCD芯片,一般叫他液晶面板,但是這個(gè)液晶技術(shù)也同樣與半導(dǎo)體科學(xué)聯(lián)姻。數(shù)字投影機(jī)核心芯片的小型化不僅得益于微機(jī)電、液晶和新興材料科學(xué)的進(jìn)步,也與半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。
同時(shí),半導(dǎo)體技術(shù)還改變了投影機(jī)內(nèi)的所有電路板:比如變壓器部分,由于采用功率半導(dǎo)體芯片,就可以在體積上比傳統(tǒng)的線圈變壓器小很多;投影機(jī)主控板核心部分采用SOC架構(gòu)、甚至直接是智能投影機(jī)的ARM芯片,則可以使得投影機(jī)的主控板體積縮小到半個(gè)手掌大小,并且厚度也進(jìn)一步降低。實(shí)際上,半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步,從很多細(xì)節(jié)上使得投影機(jī)產(chǎn)品的體積可以變得更小。
目前,在一臺(tái)投影機(jī)系統(tǒng)中,最阻礙產(chǎn)品小型化的部件是光學(xué)系統(tǒng)。尤其是鏡頭產(chǎn)品。作為人類最接近終點(diǎn)的學(xué)科之一,鏡頭產(chǎn)品在保持功能不變的情況下小型化的空間并不大。功能豐富的投影機(jī)鏡頭,尤其是帶有平移功能的鏡頭,體積不可能做的太小。至少目前看來,鏡頭將成為未來最可能決定投影機(jī)產(chǎn)品極限尺寸的組件之一。
不過,如果使用功能簡化的鏡頭產(chǎn)品,在一定應(yīng)用領(lǐng)域,以犧牲應(yīng)用多樣性和適應(yīng)性為代價(jià),現(xiàn)有的鏡頭技術(shù)也能支持,輕薄型投影機(jī)的厚度縮小到2-3厘米,甚至更小的空間之內(nèi)。
而隨著光學(xué)新材料和光學(xué)加工技術(shù)、光學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的進(jìn)步,鏡頭產(chǎn)品體積小型化的進(jìn)一步突破也不是沒有可能。
目前,半導(dǎo)體技術(shù)、新光源技術(shù)的發(fā)展還處于高峰期。未來這些技術(shù)到底能帶給投影機(jī)多大的“設(shè)計(jì)新空間”還是一個(gè)未知數(shù)。但是,小型化和輕薄化的這個(gè)方向是非常明確的。超小型投影機(jī),已經(jīng)成為消費(fèi)投影品牌必爭的一個(gè)未來戰(zhàn)略基點(diǎn)。
小型投影市場決定品牌未來命運(yùn)
從最初的產(chǎn)品設(shè)計(jì)追求,到現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)步革命,都在推動(dòng)超小型和輕薄化投影機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展。如果把這些看成是投影機(jī)產(chǎn)品必然最終進(jìn)入輕薄為主的時(shí)代的內(nèi)部動(dòng)力,那么平板等新興顯示技術(shù)在教育、商務(wù)和家庭影院市場的挺緊,就已經(jīng)成為了投影技術(shù)小型化的最大外部壓力。
07年以來,大尺寸液晶顯示器開始在商用市場逐漸活躍。目前以商用上應(yīng)用規(guī)模最廣泛的六十英寸產(chǎn)品為例,其出廠成本已經(jīng)下降到3500元人民幣以下,并具有進(jìn)一步下降的趨勢。從產(chǎn)品的主要功能和價(jià)格上,都已經(jīng)可以和主流商務(wù)投影機(jī)媲美,甚至有過之而無不及。在產(chǎn)品的安裝和維護(hù)方面,一體化的液晶顯示器則更具有優(yōu)勢。
2010年以來,全球投影機(jī)市場的增速進(jìn)入慢車道,其主要原因就是液晶顯示產(chǎn)品的普及造成的。對(duì)于國內(nèi)市場,雖然2011年開始已經(jīng)超越美國成為全球第一大投影機(jī)市場,但是在平板應(yīng)用領(lǐng)域、尤其是液晶平板商用市場的發(fā)展速度更是快于投影機(jī)產(chǎn)品。受到液晶打擊最大的領(lǐng)域,首先是家庭影院市場。其二則是教育市場。而工程市場,因其自身的特殊性,面授液晶等顯示產(chǎn)品的侵襲。
在未來,以O(shè)LED為主的新一代顯示技術(shù)將成熟。這種技術(shù)同樣屬于平板顯示領(lǐng)域。研究認(rèn)為,OLED依靠畫質(zhì)和未來3D打印技術(shù)形成的低成本優(yōu)勢,將成為5到10年之后商務(wù)和教育投影機(jī)的最大競爭敵手。
大屏幕顯示器產(chǎn)品,無論是液晶還是OLED的競爭,這是在投影產(chǎn)業(yè)歷史上從未發(fā)生過的事情。倒退10年,2003年的時(shí)候最大的彩電產(chǎn)品顯示面積也不過36英寸,主要的大尺寸彩電是34英寸和29英寸的CRT電視。當(dāng)時(shí),大尺寸顯示方案只有數(shù)字投影和CRT背投電視兩種類型。在大多數(shù)商務(wù)教育市場,投影機(jī)技術(shù)成為最理想的解決方案。甚至,這一時(shí)期高端家庭影院也只能在背投電視和投影機(jī)之間做出選擇。這與現(xiàn)在液晶和投影機(jī)競爭,背投市場全面失守、家用影院市場投影逐漸弱勢的局面形成了鮮明對(duì)比。
通過審視平板技術(shù)的競爭,這個(gè)外部壓力,投影機(jī)廠商更可以發(fā)現(xiàn)投影機(jī)小型化輕薄化的必要性。和平板產(chǎn)品相比,投影技術(shù)能追求的優(yōu)勢只能是大畫面的低成本,以及設(shè)備的易于移動(dòng)性。
在大畫面領(lǐng)域,液晶等顯示技術(shù)成本依然很高,甚至完全不能實(shí)現(xiàn)客戶的顯示需求。這是專業(yè)工程投影市場能夠避免液晶的競爭的根本原因。但是,對(duì)于一般的教育、商務(wù)和演示需求,客戶畫面尺寸集中在60-80英寸范圍內(nèi),投影機(jī)和液晶顯示器的競爭卻不能避免。對(duì)于這一部分市場,投影機(jī)的唯一優(yōu)勢就在于“可便攜性”。
因此,普通商務(wù)和教育投影機(jī),包括娛樂產(chǎn)品的便攜化、輕薄化發(fā)展,不僅僅是投影機(jī)產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)步的必然結(jié)果,也是投影機(jī)產(chǎn)品和平板顯示產(chǎn)品競爭市場的必然需要,更是投影機(jī)產(chǎn)品在顯示應(yīng)用上的一大特色:產(chǎn)品小,反而畫面大。
在未來投影機(jī)市場上,品牌廠商的主要發(fā)展戰(zhàn)略已經(jīng)非常明確:一方面是高端高亮工程市場的進(jìn)一步開拓;另一方面就是便攜產(chǎn)品、商務(wù)和教育產(chǎn)品的不斷小型化、輕薄化。抓住這兩條發(fā)展主線,是投影機(jī)廠商和品牌,在未來十年的市場競爭中立于不敗之地的關(guān)鍵所在。
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