技术原理(LCOS技术 LED微型投影机光机结构及原理 LED投影机驱动部分 信号处理部分 LED投影机散热部分)

酷乐视COOLUX缺点及优势

酷乐视COOLUX的发展趋势

酷乐视系列产品介绍

酷乐视的含义

酷乐视，是由COOLUX音译而来，由COOL和LUX（勒克司，照度单位，为距离一个光强为1cd的光源，在1米处接受的照明强度）组合而成。其为四川维优科技旗下深圳酷乐视科技有限公司的LED微型投影机系列产品的总称。主要是指采用以LED作为光源，LCOS作为成像技术的微型投影机。

因此，酷乐视就是微型LED投影机。而微型LED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。酷乐视主要采用的则是RGBLED+LCOS技术。

技术原理

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。

下面以深圳世纪维优科技最新推广的旗舰级产品的酷乐视COOLUX-α3+来介绍时序LCOS特点以及他所带来的人性化功能：

酷乐视COOLUX-α3+是在原α3基础上的升级机型，亮度提升到目前业界最高水平200流明，让用户得到前所未有的体验，并且其在行业里创造了多个第一：第一个支持1080P多媒体片源的微投；第一个支持自动梯形校正、自动翻转的微投；第一个支持多种电源管理模式的微投。

1、整机构架：下图是该投影的整机构架示意图

该机的LCOS芯片采用台湾HIMAX公司的一款最新型号的0.45英寸XGA的显示芯片，该分辨率芯片将微投领入XGA时代，整个画面表现相当细腻。

整个系统控制及视频处理均由MST6M48完成，MST6M48芯片是Mstar公司针对高端显示设备开发的一块专业视频处理芯片，该芯片内置3D comb-filter、可编程12bit RGB gamma CLUT、3-D数字视频降噪、音效处理、流媒体解码等技术，图像画质得到更好表现。带有HDMI1.3接口，支持Full HD 1080P 60Hz；同时该芯片支持流媒体文件，支持高清文件播放，最高可支持1920X1080分辨率视频文件，拥有他，等于同时拥有一部高清播放器。

HX7809是台湾HIMAX一块LCOS高分辨率的控制芯片，该芯片支持720P分辨率信号，同时提供LED控制信号，使其LED显示与画面色彩同步显示。该芯片支持Gamma编程控制，可以针对LCOS特性高度出最佳的画面效果。该芯片的最大特别是支持梯形校正控制，该功能的引入打破了微投没有梯形校正的尴尬局面。

酷乐视COOLUX-α3+采用美国流明公司（Luminus）生产的三颗P39作为光源，PT39是流明公司针对微型投影开发出的光源，体积小巧，约0.40-0.55英寸，光输出流明高，在脉冲驱动方式下分别可输出：R:540流明；G：1100流明；B：190流明。COOLUX产品为发挥PT39的极致效果，适当增大了机身，并结合整体风路设计，确保在可靠散热的基础上（也即是控制光衰的基础上），完完全全“榨出”了PT39的每一流明的亮度输出。

LED微型投影机光机结构及原理

下述光学结构中，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投影机驱动部分

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。酷乐视（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。

信号处理部分

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。酷乐视（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。

LED投影机散热部分

散热设计是微型LED掌上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。

酷乐视（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。酷乐视（Coolux）中使用的热管散热器模组示意图见下图。

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。

酷乐视COOLUX缺点及优势

酷乐视作为LED微型投影机系列，其最大的优势是长寿命、高可靠、低功耗、免维护，正是这些优势注定了LED技术是投影机发展的方向，不过早期LED（白光）-LCOS微投市场的实际情况却是产品亮度大多太低（一般在20流明以下），难以胜任在高光、户外等情况下的使用。采用DLP技术的LED投影机产品，亮度较好（100—200流明），但价格较高，一般还在6000大洋上下，采用单片液晶的LED产品又似乎太过山寨化，工艺粗糙、品质不稳定、口碑甚差。去年底开始在市场中崭露头角的时序LCOS的LED投影产品，恰好弥补了DLP的性价比的劣势，而性能（分辨率、亮度、功耗等）基本相当，酷乐视（COOLUX）α-2就是这类LED投影产品的发轫者。

KTV娱乐包房中的投影显示，是投影机应用的一个特殊领域，与别的投影机应用场合（教育、培训、商业展示、会议等）不一样，诉求的重点不在于亮度（与家庭影院机型类似），主要在于可靠性、色彩、可维护性。这是因为KTV等娱乐显示的实际情况，一般背景光线的亮度并不高，亮度在100---1000流明均可适用，显示的画面内容以视频为主，比较强调色彩表现，而且基本上处于高负荷工作状态（一般每天平均使用6---8小时），使用环境相对封闭，烟雾严重，对防尘的要求比较高，对投影机的使用成本（主要是灯泡）很关注。

当解析清楚了以上问题，可以清晰的发现，目前的时序LCOS技术的LED投影产品基本上是最适合此类场合的显示应用。首先：时序LED投影机（LCOS型）相比采用DLP技术产品价格上有明显优势，而亮度、分辨率、功率、寿命等相近，基本能够满足使用；其次因为时序LED技术的天生优势，故色彩表现一般都会超过90%NTSC以上的色彩范围，大大超过传统灯泡型投影机及白光LED型投影机；其三，相对比较山寨化的单片液晶LED投影机（采用非常粗放的白光LED照明技术），时序LCOS产品，具备光机全密封、LED功耗小，这样基本保证了产品的真实的长寿命及免维护的特点，且在亮度上高于或等于普通的单片液晶LED投影机，兼具时序宽色域的巨大优势。经过厂家的实际测量，一台正常的时序LCOS技术的LED投影产品在KTV包房的高强度使用中，半年的光衰减大约18%。全年大约26%，而且无须更换灯泡，无须日常维护，而普通的采用灯泡的投影产品，KTV包房中一年使用后（大约2000—3000小时），亮度衰减一般在70%以上，而且需要更换1—2只灯泡。

很多人可能会问，酷乐视（COOLUX）α-2这样区区100—120流明的亮度能满足KTV包房动辄7、80寸甚至100寸的投影画面显示呢？这里要说明三点。1）其一，人眼对于亮度的感受不是线性的，而是一种类似对数的关系，就是1000流明在数据上比100流明高10倍，但人眼的感受远远没有十倍，可能有3倍左右。当然，亮度指标的这一特点与音响的功率指标相似，很容易被不法厂商利用，在指标上大肆作假。2）其二，以前不少投影产品的亮度，存在明显的虚标情况，有的产品甚至存在2000%的虚标，部分亮度标称1800流明的山寨单LCD产品，实测仅仅90流明，而这种情况长期的存在，以至于已经合理化了，严重误导相当部分的使用者。3）在KTV包房及家庭影院这类环境光线比较微弱的情况下，实际需要的亮度起点，的确不高。事实上以前长期垄断国内KTV包房显示领域的南京夏普PN300、500投影机仅仅只有60、120流明的亮度。

酷乐视COOLUX的发展趋势

其实LED投影机与当年的数码相机发展非常相似：都是光电产品，技术进步快，产品各类指标的发展空间非常大，拓展用途广阔，消费电子化趋势明显。而且在市场起步的初期，都存在主要的技术指标缺陷（数码相机起步时大多才30万像素，而LED投影机起步到时，亮度仅10流明），从贩卖炫酷的角度很难以市场化，最终消费者会从适用的角度选择市场化的初期产品。数码相机是亮度，初期市场化比较成功的产品是现在看来较厚重的手动型数码相机；LED投影机毫无疑问是亮度，估计初期市场化会比较成功的不会是微型产品（性能太差）或大型的产品（价格太高），而是小型的100---300流明的适用性产品，性能基本适用了，价格合理，色序LED带来的色彩、功耗、寿命等优势又非常明显。

所以可以看到世界500, 前大公司，比如三星、LG、ACER、DELL、BENQ、HP等都选择了此类产品作为LED投影机市场化的主要产品方向，而国内拥有CS-LCOS领先技术的COOLUX（酷乐视）、AIGO（爱国者）、九州、万利达等品牌也开始在小型LED投影机市场取得了市场化的实质性进展。而此类小型化产品，预计在2010年内，将达到300流明左右的亮度水平，完全可以满足绝大部分情况下的使用（甚至包括白天环境下15人以内的中小型会议）。不过海外企业（3M除外）多选用DLP技术来显示，性能更好，但价格较高；国内的主流企业一般选用LCOS技术，对比度稍逊于DLP，但性价比优势明显。

酷乐视系列产品介绍

COOLUX酷乐视 X2

酷乐视X2，可能是目前全球最小的高清投影机。在体积大幅度缩小的情况下，却保持有400流明的高亮度，并且支持高清的播放模式，更加的贴合商务演示的应用。将会是办公领域的一款强势机型。该机采用美国德州仪器（TI ）新款微投专用高清DMD ，配合德国OSRAM 最新荧光粉改进技术的Q9WP 微投专用LED ，物理分辨率：1280*800 （兼容1080P ），标称亮度：400 流明，对比度2000:1 ，重量仅560 克 ，厚度仅28mm ，功耗低于20W ，内置1080P 全高清媒体播放器，并支持PPT 、PDF 等文件直读。这款被誉为“微投神机”的新品，最大的特点不在于其高亮高清的性能，而是此强大的配置之下，还内置了电池（最长续航时间2 小时），可以手持、移动使用，令高性能与便携移动的特点完美结合，而类似可手持移动使用的微投产品，在酷乐视X2 之前，最高亮度不过100 流明而已。此外，基于LED 时序显示技术的色彩优势（色域：100%NTSC ）X2 的“色彩亮度”已经达到普通机型800 流明的实际表现，炫酷的外表下，适用性也得以突破性提升。

COOLBY 酷摆 @1：此款产品为酷乐视旗下的第一款微投产品，属于掌中型微型投影机。因为是最初研发，采用的是LCOS技术，亮度只有12流明，分辨率也仅为640*480.不过，胜在其外形乖巧美观，颜色丰富且可选。市场的反响不错。

COOLUX 酷乐视 α1：

此款产品是继COOLBY @1后研发生产的第二款产品，随着技术水平的提升，亮度达到了45流明，分辨率为800*600。已经一定程度上能满足各方面的使用需要。并且，在功能上，已经开始配置U盘以及SD卡接口，无疑在实用性上，有很大的提高。

COOLUX 酷乐视 α2：这款产品能称的上是酷乐视的具有里程碑意义的一款产品。同样是以小巧便携为主题，仍然是LCOS技术，亮度突破性的达到了100流明，这在当时的微投行业中，是属于顶尖的产品。且品质功能非常稳定，已经开始充分的运用到商务、家庭以及KTV工程中了，在广大消费者的支持下，已经有过超过2万台的销量了。一定程度上带动了微投行业的向前发展。

COOLUX 酷乐视 α3：

此款产品可以看做是酷乐视α2的升级版本，一个全方位的升级。亮度提升到170流明，分辨率达到了1024*768，也就是XGA级的分辨率。作为一款LED微型投影产品，也是第一个达到XGA级分辨率的。

COOLUX 酷乐视 α3+：

酷乐视α3+，同样是在α3的基础上的一个升级版本。就外观上，做了重新的设计，增加了机器本身的可操作性。并且在把亮度提升到200流明的同时，分辨率也支持到了1080P的格式。对于家庭影院内娱乐和商务演示，此款产品的表现尤为突出。就市场反应来看，也是继酷乐视α2之后的又一款畅销产品，在上市后的半年时间了，销量就突破万台。

COOLUX 酷乐视 X1：

酷乐视科技第一次采用DLP技术研发生产的一款微投产品。亮度达到了270流明，对比度提升到2000:1，极大的增强了画面的层次感。并且，自身配有4G的内存，丰富便携的播放功能，是商务应用的首选产品。

COOLUX 酷乐视 α3精英版：

作为一款针对中低端市场所推出的产品，这款α3精英版把品质与价格完美的结合在了一起。整体外观在α3+的基础上稍作改变，但是沿用了α3+本身的接口功能，实用性上一点没有减少。低廉的价格配上丰富的功能，无疑大大提升了其性价比。

COOLUX 酷乐视 UTV：

酷乐视UTV，这款产品的名称是从“You'r TV和Ultro-mobile TV”中衍生来的，所以，主打的也就是TV功能，不论是机顶盒还是光纤，都能方便的接入。并且，从品质和生产上都做出了改善以及优化，使得价格大幅度降低，仅为1880元。属于很有优势的一款产品。

COOLUX酷乐视 Q2：

酷乐视Q2，是一款手持型的LED微型投影机。亮度达到了80流明，作为手持型投影机，此亮度已经算是顶尖了。并且配备有便携移动电源，能够方便的适用于各种场合。