2011年1月9日 星期日

關鍵技術 -- 微型雷射投影技術

微型雷射投影技術
以微機電技術與雷射做為微投影技術的核心,
讓投影機體積縮到最小,同時提高投影品質。


在全球規模最大、超過2,500家廠商參加的美國拉斯維加斯2010消費電子展(Consumer Electronics Show;CES)中,隨著經濟的復甦,各種創新科技產品紛紛出籠,成為眾所矚目的焦點;其中,從多家業者所推出的微投影技術身上,不僅可看出是未來相當熱門的一大應用技術,更有機會在數年間躍為手機、數位相機或筆記型電腦等消費性電子產品的標準配備。

透過搭載微型投影機的行動裝置,可以大幅提升檔案分享的便利性;尤其手機的功能愈來愈強大多元,但受制於使用的規格尺寸,能夠展現的畫面大小也有限,微投影正能滿足行動投影的需求。以工研院產業經濟與趨勢研究中心(IEK)的預估,於2010年前全球至少會有5%的手機將內建微型投影模組,數量約為6,000萬隻,顯見微投影技術的發展潛力。

針對微投影技術及應用,有許多國際大廠早已投入布局,包括德州儀器(TI)的DMD(Digital Micromirror Device)、3M的LCoS(Liquid Crystal on Silicon)、Explay的LCD(Liquid Crystal Display)等,但這些技術主要還是利用現有成熟的液晶投影機制,改採LED的光源成本也較低廉方便,因此發展較快,易導入產品應用。國內即有廠商與3M合作,將LCoS模組內建於數位相機上,成為產品的一項特色。

不過,若運用現有投影技術為基礎,由於需要光學聚焦鏡頭組,除了會有元件成本高、體積較大、色域小、光學效率低等缺點外,同時也因LED需持續點亮,造成功耗大及散熱等問題。因此,以雷射做為微投影技術的核心,將是另一項能有效微型化,並且提高投影品質的解決方案,也是工研院南分院過去一年積極投入「微型雷射投影技術」的方向。

工研院南分院微系統科技中心微致動系統部副經理王郁仁指出,「微型雷射投影技術」是應用微機電二維微型掃描面鏡及紅綠藍(RGB)雷射,以雷射掃描方式成像,畫面可達無窮遠且不需對焦;而創新的雙環大角度掃描鏡結構設計,預期可使投影畫面尺寸較一般單環結構掃描鏡增加30%以上,並保持畫面清晰與色彩亮度,達到VGA等級的畫質,而且光損失少、體積小、耗電低。

目前以「微型雷射投影技術」所開發的產品模組尺寸,已可達14×8×4mm3左右;若能將所有元件整合於同個IC上,體積還可再縮小,包括未來研發矽基板微型光機系統,以MEMS技術持續進行體積的微型化,將更適合裝載於智慧型手機、數位相機、PDA、NB等3C消費性電子產品上,提供高準度的雷射行動隨身投影功能。

此外,「微型雷射投影技術」也可用在車用螢幕抬頭顯示器,以及生醫感測、工業偵測等用途。王郁仁表示,因「微型雷射投影技術」的光機具備多種微型元件與技術,因此有機會聯結產業鏈共同研發,包括雷射、微機電結構、系統控制、光學組裝等廠商,提升產業發展效應。

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