Пикопроекторы выходят на рынок

Сергей Асмаков

Технологии

DLP Pico

Microvision PicoP

FLCoS

Первые ласточки

Заключение

 

Пару лет тому назад, когда на международных выставках были показаны первые прототипы пикопроекторов, мало кто верил, что их путь до серийно выпускаемых устройств окажется столь коротким. Впрочем, иногда реальность превосходит самые смелые прогнозы. Дебют коммерческих устройств, оснащенных миниатюрными проекционными модулями, уже состоялся.

Термин «пикопроекторы», введенный в обращение специалистами компании Texas Instruments (TI), обозначает миниатюрные проекционные устройства, которые могут быть использованы как для создания карманных мультимедиапроекторов, так и в качестве модулей, встраиваемых в мобильные устройства (сотовые телефоны, КПК, портативные цифровые медиаплееры и пр.). Интерес производителей портативной техники к миниатюрным проекционным модулям обусловлен объективными причинами. По мере того как физические размеры мобильных устройств неуклонно уменьшаются, набор заложенных в них функциональных возможностей с каждым годом расширяется. Разместить в маленьком корпусе большой дисплей, который позволил бы обеспечить комфортную работу с современными мобильными приложениями, становится все сложнее. На нынешнем этапе развития технологий проекционные устройства являются, пожалуй, оптимальным решением, которое позволяет работать с изображением, значительно превосходящим по размерам габариты мобильного аппарата.

Технологии

Формирующийся рынок пикопроекторов в настоящее время поделен на сферы влияния трех конкурирующих технологий — DLP, MEMS и FLCoS. В этом разделе мы расскажем о проекционных модулях на базе данных решений, которые в настоящее время уже доступны производителям портативных устройств. С принципами их работы и особенностями можно ознакомиться во врезках.

DLP Pico

Рассказ о DLP Pico начнем с краткой предыстории. В конце марта 2007 года на конференции CTIA Wireless 2007 представители TI впервые продемонстрировали на публике работающий прототип ультракомпактного проектора, построенного на базе технологии DLP. Спустя три месяца на форуме SID 2007 (Society for Information Display) компания TI показала прототип второго поколения, позволяющий проецировать цветное изображение размером примерно с лист формата А4. Длина этого модуля составляла 40 мм, а толщина — всего 10 мм.

 

Один из первых прототипов встраиваемого
модуля пикопроектора компании Texas Instruments,
показанный на публике в 2007 году

В январе нынешнего года на выставке CES 2008 компании Sypro и Young Optics представили прототипы пикопроекторов, созданных на базе миниатюрного проекционного модуля TI.

В феврале на форуме 2008 GSMA Mobile World Congress компания TI официально объявила о том, что серийные образцы чипсета DLP Pico доступны для заинтересованных производителей. Фрэнк Дж. Моизио (Frank J. Moizio), менеджер по развитию перспективных рынков подразделения TI DLP Front Projection, охарактеризовал выпуск чипсета DLP Pico как «огромный шаг вперед на пути расширения возможностей мобильных устройств по воспроизведению медиаконтента».

В состав чипсета входит микрозеркальная матрица (DMD) DLP Pico, работой которой управляет специализированный процессор — DLP Pico DDP1500 либо DLP Pico DDP1505. Выбор процессора зависит от типа устройства: DDP1500 предназначен для создания встраиваемых проекционных модулей портативных устройств, в то время как DDP1505 ориентирован на использование в миниатюрных проекторах. По данным TI, апертура пиксела микрозеркальной матрицы DLP Pico составляет более 92%, а время переключения микрозеркал — менее 20 мкс. Конструкция DLP Pico рассчитана на применение светодиодов в качестве источников света.

 

Микрозеркальная матрица и процессор чипсета
DLP Pico в сравнении с полноразмерной микрозеркальной матрицей,
используемой в обычных DLP-проекторах (в левом нижнем углу)

В чипсете DLP Pico реализована технология DarkChip для повышения уровня контраста изображения. Точной информации о разрешающей способности матрицы DLP Pico пока нет, однако, исходя из проскользнувшей в официальном пресс-релизе фразы о «десятках тысяч пикселов», можно предположить, что оно будет на уровне QVGA (320x240).

DLP Pico

По принципу работы DLP Pico мало отличается от полноразмерных одноматричных DLP-проекторов. Роль источников света в DLP Pico выполняют три мощных светодиода (красного, зеленого и синего цветов), а в качестве модулятора используется DMD-матрица. Как и в «больших» одноматричных DLP-проекторах, цветное изображение формируется путем быстрого чередования образов цветовых слоев. Благодаря применению светодиодов разработчикам удалось отказаться от применения вращающегося светофильтра. Изменение цвета луча, падающего на DMD-матрицу, обеспечивается за счет циклического переключения светодиодов с высокой частотой. Сначала включается красный светодиод и DMD-матрица формирует образ красного слоя, затем красный лазер отключается, включается зеленый и т.д. Благодаря инерционности зрительного аппарата человека сменяющие друг друга с высокой частотой образы отдельных цветовых слоев изображения воспринимаются как цветная картинка.

Устройства на базе DLP Pico выделяют при работе мало тепла, что позволяет использовать пассивную систему охлаждения. Благодаря отсутствию в конструкции движущихся частей обеспечивается высокая надежность устройства и полное отсутствие шума.

Microvision PicoP

На проходившем в мае форуме Society for Information Display (SID 2008) представители компании Microvision продемонстрировали усовершенствованную версию миниатюрного проекционного модуля PicoP.

Представленный на стенде Microvision прототип карманного проектора SHOW, построенного на базе модуля PicoP, позволяет проецировать полноцветное изображение размером от 20 до 200 см по диагонали с разрешением WVGA (848x480 пикселов). Заявленное значение максимального светового потока составляет 10 люмен. Устройство снабжено встроенным аккумулятором, емкость которого позволяет работать до 1,5 ч в режиме воспроизведения видео. Для подзарядки и питания проектора в процессе работы достаточно подключить его к порту USB работающего компьютера, USB-концентратора или специального адаптера.

 

Проекционный модуль PicoP (фото Microvision)

Разработчики Microvision акцентируют внимание на том, что одним из преимуществ PicoP является значительно более широкий (по сравнению с конкурирующими технологиями) угол проекции, что позволяет получать изображение большего размера при размещении проектора на более близком расстоянии от экрана (согласно спецификации, диагональ изображения равна расстоянию от объектива до экрана).

 

Прототип карманного проектора SHOW, созданного на базе модуля PicoP

Прототип мобильного телефона, оснащенного проекционным модулем PicoP

В закрытой комнате партнерам компании Microvision демонстрировали работающий прототип мобильного телефона, оснащенного проекционным модулем PicoP. Это устройство является плодом сотрудничества Microvision и Motorola, соглашение о котором было подписано представителями компаний в минувшем году.

PicoP

В качестве источников света в модуле PicoP используются три полупроводниковых лазера (красного, зеленого и синего цветов), работой которых управляет быстродействующий электронный чип. В модуле PicoP три лазера работают одновременно, а их лучи совмещаются при помощи специального оптического элемента. Варьируя яркость каждого лазера, на выходе можно получать свет различных оттенков. Далее луч попадает на устройство развертки, оснащенное миниатюрным подвижным зеркалом и микроэлектромеханическими приводами (MEMS). Приводы позволяют отклонять миниатюрное зеркало в двух плоскостях и таким образом изменять направление отраженного луча.

Изображение в модуле PicoP формируется последовательно, пиксел за пикселом. Отраженный зеркалом устройства развертки луч последовательно пробегает каждую из строчек картинки. При переходе от одного пиксела к другому цвет луча изменяется в соответствии с цветовыми координатами текущего пиксела.

 

Устройство развертки луча с подвижным микрозеркалом,
используемое в проекционном модуле PicoP
(фото Microvision)

Необходимо отметить, что такой способ формирования изображения обладает определенными недостатками - в частности использование развертки неизбежно влечет за собой эффект мерцания изображения, характерный для дисплеев на базе ЭЛТ (причем даже более заметный, поскольку в случае ЭЛТ мерцание более или менее сглаживается за счет инерционности люминофора). Однако у него есть и свои преимущества: благодаря применению лазеров можно получать четкое изображение даже при проецировании на криволинейную поверхность.

FLCoS

Разработкой технологии FLCoS (Ferroelectric Liquid-Crystal-on-Silicon — сегнетоэлектрические жидкие кристаллы на кремниевой подложке) занимается компания Displaytech. Вообще говоря, решения на базе этой технологии уже давно используются в серийно выпускаемых устройствах. Одна из основных сфер применения FLCoS — электронные видоискатели цифровых фото- и видеокамер. К настоящему моменту в мире продано уже более 18 млн цифровых фотоаппаратов и видеокамер, оснащенных электронными видоискателями, построенными на базе FLCoS-панелей, произведенных компанией Displaytech. Надо отдать должное дальновидности разработчиков Displaytech, которые вовремя увидели перспективное направление и сумели приспособить технологию FLCoS для применения в миниатюрных проекционных устройствах.

В ноябре 2007 года Displaytech объявила о заключении соглашений с 13 компаниями, которые планируют выпускать портативные устройства (мобильные телефоны, КПК, цифровые фотокамеры, портативные цифровые медиаплееры и т.п.), оснащенные встроенными проекционными модулями на базе FLCoS-панелей. При этом Displaytech пока не собирается производить проекционные модули и тем более оснащенные ими устройства на собственных мощностях, продолжая разрабатывать и выпускать лишь FLCoS-панели.

 

Миниатюрная FLCoS-панель

В настоящее время Displaytech уже начала прием заявок от заинтересованных производителей оборудования на поставки промышленных партий FLCoS-панелей, имеющих разрешение 640x480, 848x480 и 800x600 пикселов.

В январе текущего года на CES 2008 компания iView Limited объявила о выборе технологии FLCoS в качестве базовой для создания проекционного модуля LightView LDP-SVGA. Свой выбор специалисты iView объясняют тремя преимуществами технологии FLCoS над другими представленными в настоящее время: малые габариты, чрезвычайно низкий уровень энергопотребления (менее 100 мВт) и наилучший показатель световой эффективности (то есть количества люмен светового потока в пересчете на ватт потребляемой мощности).

FLCoS

Центральным элементом данной конструкции является FLCoS-панель - полупроводниковый чип с ЖК-матрицей. В качестве источников света используются светодиоды с высокой яркостью. Свет от источника проходит через поляризатор и попадает на матрицу. В том случае, если ячейка матрицы открыта, свет отражается от зеркальной подложки - формируется светлый пиксел. Если же ячейка закрыта, свет поглощается и на этом участке формируется темный пиксел. Таким образом получается полутоновое изображение.

Для воспроизведения цветов используется принцип чередования образов цветовых слоев с высокой частотой (аналогичный применяемому в DLP Pico). В каждый момент времени включается один из трех светодиодов (красный, зеленый или синий) синхронно с воспроизведением на матрице образа соответствующего цветового слоя.

Первые ласточки

В мае — июне 2008 года были анонсированы первые модели серийных устройств, оснащенных миниатюрными проекционными модулями. Рассмотрим некоторые из них.

В мае Sunlink International представила портативный медиаплеер SunView PMP Projector, снабженный встроенным проектором. Впрочем, по функциональным возможностям и конструкции это устройство больше напоминает КПК: у него имеется цветной сенсорный ЖК-дисплеей с 3,5-дюймовым экраном, встроенный динамик, 64 Мбайт встроенной памяти и слот для установки карт памяти формата SD/ММС. К тому же работает оно под управлением ОС Microsoft Windows CE 5.0, а в комплект поставки входит программа Office Viewer для просмотра текстовых документов, изображений и видео.

 

Медиаплеер SunView PMP Projector

Медиаплеер SunView PMP Projector оснащен встроенным проекционным модулем IPL630, который создан на базе технологии FLCoS и производится компанией iView Limited. Этот модуль позволяет проецировать изображение размером до 53 дюймов (134,6 см) по диагонали с разрешением 640x480 пикселов. Правда, максимальный световой поток этого проектора составляет всего 5 ANSI-люмен, вследствие чего разглядеть что-либо на экране можно лишь в затемненном помещении.

Размеры корпуса плеера — 133x79x25 мм. В качестве источника питания используется литий-ионный аккумулятор.

Пока SunView PMP Projector можно приобрести только в Японии. По предварительной информации, продажи в других странах начнутся в следующем году, а розничная цена составит от 500 до 600 долл.

Базирующаяся в Гонконге компания Earth Trek в конце мая представила миниатюрный проектор 90-805R. Это устройство, выполненное в корпусе размером 105x58x25 мм, позволяет проецировать как статичные изображения, так и видео со сменных карт памяти формата SD. Вес проектора составляет около 180 г.

 

Карманный проектор Earth Trek 90-805R

Максимальный размер изображения на экране — 22 дюйма (примерно 56 см) по диагонали. Проектор 90-805R также позволяет воспроизводить звуковое сопровождение через встроенный динамик или наушники, для подключения которых предусмотрено гнездо на задней панели. По данным производителя, емкости встроенного в проектор литий-ионного аккумулятора хватает на 2 ч автономной работы в режиме воспроизведения видео.

Сразу несколько интересных новинок можно было увидеть на проходившей в начале июня выставке Computex 2008. Компания Aiptek продемонстрировала миниатюрный проектор PocketCinema V10, который по размеру сопоставим с мобильным телефоном. Данное устройство позволяет проецировать картинку размером до 50 дюймов (127 см) по диагонали. Возможно воспроизведение как статичных изображений (JPEG), так и видео различных форматов (ASF, AVI и MPEG-4). Файлы можно воспроизводить либо из встроенной памяти PocketCinema V10 (объем которой составляет 1 Гбайт), либо с карт памяти. Интерфейсов для подключения внешних источников видеосигнала не предусмотрено.

 

Прототип карманного проектора компании Optoma

Компания Foxconn продемонстрировала компактный проектор PD-S2900. Размер этой модели, построенной на базе технологии DLP, всего 100x90x35 мм, вес — менее 400 г. По данным производителя, максимальный световой поток этого проектора достигает 55 ANSI-люмен, что позволяет использовать его даже в незатемненных помещениях. Информации о цене пока нет, однако в продаже эта модель может появиться уже до конца текущего года. Скорее всего, на рынке данный проектор будет представлен под другой торговой маркой.

И наконец, на стенде компании ASUS был представлен ноутбук с вмонтированным в крышку поворотным проекционным модулем.

18 июня компания Optoma представила работающий прототип своего первого пикопроектора, созданного на базе чипсета DLP Pico. К сожалению, точных данных о характеристиках новинки немного. Известно, что максимальный размер проецируемого изображения составляет около 30 дюймов (76,2 см) по диагонали, а весит устройство менее 120 г. Серийный выпуск этой модели планируется начать в конце текущего года, причем первые партии поступят в продажу в ряде европейских и азиатских стран. Всемирный дебют пикопроектора от Optoma намечен на 2009 год.

 

Карманный проектор Aiptek PocketCinema V10

В том же месяце китайская компания ChinaKing представила мобильный телефон со встроенным проекционным модулем на базе технологии LCoS. Фокусировка производится вручную. Разрешение проецируемого изображения — 640x480 пикселов. Емкости аккумулятора хватает примерно на 2 ч работы аппарата с включенным проектором.

Заключение

Итак, можно констатировать, что появление серийно выпускаемых портативных устройств, оснащенных миниатюрными проекторами, — уже свершившийся факт. Конечно, технические характеристики первых моделей не впечатляют. Даже по сравнению с худшими представителями полноразмерных проекторов показатели разрешающей способности и максимального светового потока у них более чем скромные. Однако не это главное. Гораздо важнее то, что у пользователей мобильных устройств наконец-то появилась реальная альтернатива крохотным встроенным дисплеям.

Что касается характеристик, то можно не сомневаться, что уже через год-другой они будут значительно улучшены. Вспомните эволюцию ЖК-дисплеев: на экраны первых моделей трудно было смотреть без содрогания. Сегодня в распоряжении производителей портативной электроники имеются три конкурирующие технологии, и можно не сомневаться, что здоровое соперничество принесет свои плоды. Разумеется, при условии, что устройства со встроенными пикопроекторами будут пользоваться спросом.

По мнению основателя аналитического центра Pacific Media Associates Билла Коггшэлла (Bill Coggshall), наступление мобильных устройств со встроенными проекторами на рынок начнется уже в следующем году и количество этих продуктов будет заметно увеличиваться в течение последующих пяти лет. Глядя на происходящее сейчас, с этим трудно не согласиться.

 

В начало В начало

КомпьютерПресс 8'2008

Наш канал на Youtube

1999 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2001 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2002 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2003 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2004 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2005 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2006 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2007 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2008 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2009 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2010 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2011 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2012 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2013 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Популярные статьи
КомпьютерПресс использует