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2008年以来，LED微型投影机逐渐褪去概念产品的神秘面纱，开始实实在在地进入到国内的销售市场中。做为一类全新的视频产品，LED微型投影机，具有光源寿命长、体积小、功率小、技术成长快的巨大优势，时序型LED产品还具有色彩鲜艳、色域宽广的优异显示特性。其超小的体积、超小功耗（部分机型可以直接使用电池），更是极大地拓展了它的应用领域，使得LED微型投影机，不再像传统投影机给人专业化、仪器化、办公化的印象，而是娱乐化，家用化，移动化的感觉。当然LED微型投影机在目前也存在亮度不足的情况。 其实，LED微型投影机是一大类技术的统称，主要包括RGBLED+DLP技术、RBGLED+LCOS技术、白光LED+CFLCOS技术。其中白光LED+CFLCOS技术主要在中国大陆及港台地区、韩国、美国被广泛应用，特点是性价比高。这里我们实际地来剖析一款2009年新近上市的酷乐视COOLUX-α1微型投影，看看微投神秘面纱下的真实容貌。
酷乐视(COOLUX) α1LED微型投影机这是一款由日本维优光电株式会社技术授权，在中国大陆生产的白光LED+CFLCOS的微型投影产品，主要指标：亮度45ANSI流明，分辨率：800*600，重量：310克，体积：125 x 80 x 35(mm)，功耗：25W，投影尺寸：10—100英寸。支持AV\VGA\SD及USB接口，本机内置MP4（含RMVB、RM等）解码播放功能。这款机型的主要特点是多功能（AV+VGA+MP4+SD+USB）、多用途（娱乐、个人影院、便携商务、礼品等），高性价比。 尤其是它的亮度在目前的LCOS技术中处于领先位置，45ANSI流明的亮度，甚至是一些国际大品牌同类产品的2—3倍，初步具备了适用性。这里还要特别感谢深圳世纪维优科技公司研发中心给予本文的技术支持。 技术解析
LCOS技术 LCOS作为一种微型显示技术，在90年代末就已经出现，随着技术的成熟、工艺的逐步完善，已逐渐与DLP、LCD两大显示技术在投影市场上形成分庭抗礼之势。LCOS的结构是在单晶硅上生长电晶体，利用半导体集成制作驱动面板(又称为CMOS－LCD)，然后在电晶体上透过研磨技术磨平，并在上面镀铝膜电极作为反射镜，形成CMOS有源点阵基板，然后将CMOS基板与含有ITO透明电极的上玻璃基板贴合，再注入液晶，进行封装。像素电极同时也作为反射镜，像素的尺寸一般可以做的很小约为7～20μm，开口率高达96％。
CF-LCOS技术以台湾的HIMAX为代表，其技术特点是在单色LCOS芯片上，加上印刷有红、绿、蓝滤色单元的CF膜，然后将该CF膜和LCOS的液晶成像单元严格对准。这样，原来LCOS面板上的一个物理像素就变成了对应的一个基色点，由3个相邻的R、G、B基色点组合成一个完整的显示像素。当白光照射进来的时候，由驱动电路控制，把图像对应的R、G、B点阵信息分别送到相应的物理显示像素上，并根据该像素的灰度等级，控制液晶分子旋转，对白光进行光阀开关控制，被控制的白光透过物理像素对应的彩色滤色片单元后，形成彩色的图像。 CF-LCOS面板由于采用了和传统TFT-LCD相似的成像原理，故使用起来非常简单。只需要单片面板+白光光源就能生成彩色图像。本机采用0.59寸HIMAX SVGA规格的LCOS显示芯片。
上述光学结构中，可分为照明部分和成像部分 由上图中“21”大功率白光LED发出混合白光（P+S） 经过上图中“22”收集后，再经过“23” 和“24”筛选和折射，P光穿透，S光折射。 被折射的S光到上图中“25”上（CF-LCOS）成像 通过CF-LCOS产生的彩色图象经过镜头组“27”投射到屏幕。为保证成像质量，CF-LCOS的成像面和投影镜头“27”的焦平面重合是至关重要的。 最终，前段的照明系统经由CF-LCOS成像后，穿过投影镜头“27”，到屏幕。该光机配置800X600的CF-LCOS，一只6管芯的大功率白光LED，亮度适中，均匀性较好。 LED驱动部分： 由于微型CF-LCOS光机一般都采用大功率白光LED来作为光源。其要求工作在可靠的恒流状态，视使用的LED不同、内部LED的连接方式不同，而需加载不同的电流。因此设计一个可靠的大功率恒流源来给LED供电是必要的。coolux中，由于LED是每路两只并联，再加上需要做大功率设计，为保证可靠性，采用外置MOS管型的驱动方案。同时要兼顾PWM调光功能、驱动电路使能功能等，选定RICHTEK公司的RT8451驱动方案。 信号处理 CF-LCOS的信号处理部分可简单分为前端信号处理，和后端LCOS驱动两部分。在不同的设计方案中，有不同的电路形式。要避免闪烁感，只能将刷新率提到最低90HZ以上，这时由于人眼的视觉暂留效应，就不会察觉出来闪烁了。coolux采用的是HIMAX专用的LCOS面板SOC驱动方案——HX6271。该方案集成了多标准视频decoder，集成3通道ADC，以及后端的倍频处理电路，能实现最大SVGA分辨率面板的直接驱动。其可直接接收AV、S-VIDEO、VGA、YPBPR等模拟信号。系统性能得到很好的提升。 散热 散热设计是LED微型投影机设计中的一大重点要素，也是一大难点。由于微投一般体积较小，故不能使用大面积的散热器和大口径的风机，故怎么样合理的安排散热是至关重要的。 Coolux由于采用的是6管芯的超大功率白光LED，其实际热功率有20W左右，而机内热层位置处体积受限，不能安置大型散热器，因此采用了一只8mm的热管，将热层的热量导出到装有铝制散热器的机身的一侧，然后用一只3010/12V的风机直吹散热片。
此外，Coolux中由于LED光源功率较大，机内LED驱动电路也会明显发热，机内环境温度较高。因此必须对LCOS考虑专门的散热。由于LCOS发热不大，在coolux中，由于结构所限，不能增加散热器，而且主散热风机没有多少余量，故额外采用了一只2510/12V的风机，放置在LCOS面板后面，这样一方面可以解决LCOS面板散热的问题，另一方面由于靠近主散热风机，还能协助主风机对散热片进行散热。 |
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2009-07-28 11:19
出处：PConline原创
责任编辑：zhaojuan
