多媒體視訊運用正方興未艾，包括YouTube影音分享、隨照隨看、行動簡報等的應用需求不斷增加，被視為是3G網路的殺手級應用。然而手持式裝置顯示螢幕大小有所侷限，況且利用智慧型手機、PDA、PMP、MID、數位相機及Netbook等長時間觀賞影片對使用者來說相當不便。因此若能將手機螢幕投影觀看，則可不受限於原有螢幕大小。再者，多數商務人士需要隨身的簡報及顯示系統，手持裝置諸如智慧型手機或PDA原具備隨身簡報功能，但投影機則往往受限於場地所限制，因此若手持裝置具微型投影機系統功能，則可為簡報或是產品介紹應用帶來莫大的便利，甚可同時取代筆記型電腦及投影機。這樣多媒體視訊使用可不受螢幕大小的限制，並且能進一步讓手機、NB及Projector功能合而為一，促成如相機模組一般流行廣泛的應用，相關情境如圖一及圖二所示。

《圖一　多媒體分享及行動簡報的應用情境 》 資料來源：Microvision網站

《圖二　可攜式電子產品導入微型投影機潛在需求示意圖 》 資料來源：DigiTimes，2008

應用趨勢：微型投影機（mini projector）及投影手機（Projector phone）

微型投影的應用趨勢結合消費性電子產品或通訊產品，如手機或是PDA的個人用投影機或模組（Personal Projector）。我們可將行動投影產品進一步區分為獨立型態的「微型投影機」（Mini Projector）以及內嵌式的「投影手機」（Projector Phone）等兩種。

微型投影機由於輕便可攜、成本低廉，雖投影畫面尺寸及亮度無法與一般投影機相提並論，但對需要行動投影的商務使用者具有很大的吸引力。而由於手機及筆記型電腦NB各自已經成為技術匯聚的平台。長期來看，微型投影機會朝向於內嵌式應用的投影手機或是NB當中發展。除了市場規模最龐大、應用最為廣泛的投影手機外，微型化投影系統模組的應用，也將被廣泛與各式電子產品結合，包括與消費性電子產品如VCD Player、DVD Player、DTV Tuner、DV、DSC等多媒體視訊撥放系統整合；以及如NB、PDA、Tablet PC、e-Book及MID、Netbook等資訊及通訊產品顯示科技結合；或與車用單元如Head-up Display、Mobile TV等應用連結；並且可延伸與家電娛樂產品，如個人數位媒體遊戲機、接目鏡、頭盔顯示器等產品的應用想像；或者是其他數位產品如結合手機虛擬鍵盤virtual I/O、Internet wireless LAN/BT及Audio等。如圖三所示。

《圖三　微型投影可結合的消費型電子產品 》 資料來源：DigiSlide網站

使用者對微型投影的需求

近年來，手持式裝置如手機、個人數位助理PDA、PMP、甚至MID、Netbook等，都朝向「超可攜式」、「行動化」、「個人化」、「質輕」、「內建技術」、「亮度高」、「效率高」、「網頁瀏覽」、「視訊多媒體應用與分享」等趨勢發展。投影絕對是解決較大螢幕與輕薄短小矛盾需求衝突的方式之一，但是必須考量包括亮度、投影尺寸、解析度、功耗及電力、多媒體playback能力等。

微型投影的流明亮度要求

以微型投影應用結合手機使用者情境為例，一般來說，手持式裝置的使用者所在環境亮度會較一般於會議室中的來得亮，並且其所投影的桌面或是牆壁條件不如投影屏幕，所以必須考慮亮度需求。目前並未有相關商業標準或是產品規格，但以Lumileds及LG的研究中心評估頗具參考價值。Lumileds研究顯示，如圖四所示，對角10吋投影至少需要6流明亮度；LG的研究則顯示如欲有較好的觀賞體驗，以對角10吋的投影畫面而言，理想值必須8～10流明以上。筆者認為，在產品及技術的發展現狀下，以投影A4尺寸（約14吋）而言，10流明以上就已達商業化標準。

《圖四　投影螢幕尺寸與亮度對應關係 》 資料來源：Lumileds，2001

微型投影的解析度要求

再者，投影的解析度也是重點。以目前主流的手機螢幕LCM而言，QVGA已逐漸被HVGA、WVGA及VGA所取代；多媒體播放能力則快速提升至VGA、甚至很快地可支援HD播放。除非產品定位僅僅是將手機的原有畫面投影出來，否則如商業簡報等應用，其解析度需求將比原手持裝置來的更高。以此觀之，以現階段而言，微型投影至少應提供VGA以上的解析度及多媒體播放能力方較為理想。

可攜式投影的電力要求

此外，手持式裝置近年功能發展及需求趨於複雜、應用也更多元化，電力需求的增加速度已大幅超越電池電量的成長速度，如圖五所示。對於如微型投影這樣需要高電力的應用（Power Hungry）而言，除了良好的電池電力規劃外，最佳的方式是降低所需功耗。以一般智慧型PDA手機來說，電池容量大約是1200mAh，以3.7伏特、能量轉換效率80～90％而言，大約提供3.7Wh電量。上述是指電池滿載而言，如以平均50～70％容量來看，則不到2.5Wh。當系統播放多媒體檔案MPEG-4加上待機時，其電流平均約達250～400mA、功耗約1～1.5W，如欲提供60分鐘投影應用，則微型投影單元模組包括微型顯示面板、LED、驅動IC及週邊電路的功耗，必須嚴格控制在1W以下，才有可能結合手機應用。

《圖五　電力需求與電池電量提供所形成的電力落差》

微型投影的散熱要求

微型投影單元模組的電力消耗，不是轉為光便是轉為熱。以同樣出光量的微型投影模組單元而言，較多的電力消耗方案將轉為熱存在於系統中，尤其是手持式裝置，這將造成非常棘手的散熱問題。一來，熱能累績會造成LED效能衰減、或是手持裝置過燙的問題；再者，手持式裝置必須導入散熱機構設計，而這通常會造成額外成本及體積的增加，非常不利於設計。因此，在選擇微型投影方案時，必須以系統的觀點來考量包括微型顯示面板、LED、驅動IC及週邊電路的功耗和出光量的關係。

產品定位與價格

微型投影機主要有獨立型投影機（Stand-alone）（見圖六）及連結手持裝置如手機或是筆記型電腦、MID或是Netbook的週邊設備（Accessory）（如圖七）等兩類。獨立型的投影機類似PMP加上投影功能，具備OS及多媒體播放能力，市場可以接受的終端價格約在USD $300～500之間，BOM約USD $120～200元間；如屬於手持裝置或是NB的週邊設備，類似縮小版的投影機，價格因為比價效應，不高於智慧型手機或是低價筆電的一半，依此推估市場終端價約在USD $150～250之間，BOM約為USD $50～80元間。

具投影功能的手機（如圖八所示）現階段以高階的智慧型手機最有可能實現，最大的原因是2008年下半年起的金融海嘯，造成過去高價的智慧型手機因為搶市降價促銷。未來只要景氣回春，各大手機業者為了維持高價手機的營收，一定會想盡方法添加新應用或是新功能，因此投影功能看來有相當大的機會。以最高階智慧型手機市場終端可接受的價格約USD $700～900而言，BOM約USD $250～300元間。

由上述微型投影或是投影手機的定位及市場售價回推，合理的投影模組含驅動IC及週邊（如散熱機構）等的報價，在2009～2010年產品發展初期，可以容許的空間約為USD $45～55元間，大約是高階的觸控LCM螢幕的1.5到2倍。預估未來相關應用蓬勃發展後，兩者價格會逐漸接近。

《圖六　獨立型微型投影機具備獨立播放能力 》 資料來源：3M，2008

《圖七　Accessory型微型投影機由手機或NB播放 》 資料來源：Explay，2006

《圖八　內嵌式投影模組的投影手機 》 資料來源：Compal Communications, Inc. Internal Research，2007

微型投影市場規模與發展

太平洋媒體協會（Pacific Media Associates；PMA）曾於2007年所作的預測表示，到2011年，口袋型投影機的全球總出貨量會超過200萬台，嵌入式微型投影機出貨量則會超過140萬台，兩者加起來總計約占整體投影機市場的21％。

不管市場發展為何，以目前全球商用投影機一年約800～900萬台左右，以及手機市場一年約10～12億支左右的規模來看，如果微型投影機加投影手機的滲透率超過1％，單就這個部份的量就已超過目前所有商用投影機的總和。這還沒加計MID、Netbook、PMP、PND等可結合微型投影的產品。因此，微型投影商機潛力及後勢發展絕對相當可觀。

究竟市場上最終發展是獨立型的微型投影機，亦或是內嵌式的投影機（如投影手機）？筆者認為，這就好像相機及導航的功能一樣，未來市場上會並存獨立型及內嵌式型態的產品。只是手機及NB已經成為匯聚的平台，加上近年來技術突飛猛進，內嵌式投影已成為不可逆轉的浪潮。一線的手機或NB業者，有可能因為提供投影功能，而成為最大的供應者。就像Nokia因為相機手機及導航機的成功，使其成為全球最大的DSC及GPS導航機製造者一般。

微型投影技術發展大要

由於投影機的大小與光機引擎、面板技術均有極大關係，目前各廠商所推出的微型投影機，其微型面板（Microdisplay）多採用LCOS或DLP技術，主要的原因是這兩項技術的功耗小、結構簡單。而3LCD技術需較複雜的分光、濾光和折射系統技術，因此未能應用在微型投影機上。

DLP和LCOS搭配LED當道

而常見的投影機，不論是3LCD、DLP或LCOS等技術，其分色、投影原理各有不同，並以高壓鹵素燈或是汞燈為白色光源，並透過分色鏡或色輪分離出R、G、B三原色。但是傳統光源因為高壓驅動、紫外光劣化光學元件及無法縮小投影光機設計等問題，因此無法應用在可攜式的設計需求。而LED取代傳統燈泡是光機微型化的關鍵之一。由於投影機改採用R、G、B三原色LED光源，LED光源體積小，搭配DLP、LCOS等技術可以有效簡化光機結構，使得投影機實現微型化、輕薄化，並且具備許多傳統光源無可比擬的優勢，如可迅速開關投影、可電池驅動及LED生命週期長不需要替換燈泡等。

LED需提升亮度

然而，採用LED光源，亮度的提升將是重要的關鍵。2003年Lumileds Lighting公司前任技術科學家Roland Haitz先生，依據過去的觀察所理出的一個經驗性技術推論定律，從1965年第一個商業化的LED開始算，在這30多年的發展中，LED約每18～24個月可提升一倍的亮度，就是近年來盛行的Haitz定律，如圖九所示，可說是LED領域界的Moore定律。不僅亮度提升，LED的散熱技術也一直在提升，而今已到了每消耗1W電能，溫度大約上升6℃～10℃的水準（6℃/W~10℃/W）

《圖九　Haitz定律推論LED每18至24個月亮度會提升一倍 》 資料來源：Philips Lumileds,，2000

解決方案比較

去年2008年微型投影產品原型機種陸續問世後，現在已有更多樣的微型投影問市，今年在美國拉斯維加斯的消費性電子展（CES 2009）當中，包括宏碁、明基、戴爾、奧圖碼、三星、東芝及WowWee等業者，均有微型投影技術相關產品展示，應用在筆記型電腦、可攜式投影媒體播放器與手機等產品等。其中採用德州儀器TI新一代的微型DLP微型投影模組，可內置於超薄手機中，目前合作的廠商包括LG、奧圖碼等。採用3M、立景光電等LCOS投影模組廠商，合作的廠商包括天瀚、廣景等。此外，尚有採用雷射掃瞄微型投影技術的Microvision以及利用雷射為光源、LCOS為微型顯示面板的Explay等。

無可否認，不同技術各有其優劣點。就筆者角度而言，雷射技術具有色彩飽和度高、無須對焦的優勢，但必須克服安規、價格及alignment等問題。而DLP技術是採用MEMS製程，當導入微型投影等成為消費性電子產品時，其量產性及擴產性尚待努力，但是其對比度高、光利用效率高是其優勢。而LCOS技術具高解析度優勢，結合半導體及液晶面板製程，可大量快速生產，特別這是台灣廠商所擅長並可進一步投入的領域。

未來展望

微型化投影系統模組的應用，將被廣泛與各式電子產品結合，期望未來可以造成如相機模組般流行與廣泛的應用，例如相機模組除了結合手機、PDA及NB，也被廣泛與MP3 Player、隨身聽、錄音筆、手錶…等結合。微型投影技術及市場的發展，將是下一波顯示相關科技的重要里程碑。

（本文作者為華寶通訊新技術開發部經理）