過去微投影技術廣受市場期待，但受限於成本與技術瓶頸而未見爆炸成長。時至2011年，微投影技術雖有進展，卻也面臨如AMOLED等新興技術挑戰，而微投影的不可取代性仍具優勢，預期未來市場將可因技術突破而有倍速成長。
微投影機產業原本預期2010年為市場起飛元年，然由2010年度相關產品出貨統計來看，產業過去對整體市場成長預測過於樂觀。受限於微投影應用產品性能仍有極大改善空間，微投影機產業必須突破元件與系統關鍵技術瓶頸，同時相關產業也須檢視原本技術與產品開發所設定的情境是否依然正確。
本文將檢視微投機影市場與產品現況，研究產業可能發生之技術演進與市場產品應用情境，並配合潛力廠商在專利布局之解讀，剖析未來微投影機產品與市場發展。
微投影機產品之應用情境設定在於網路下載與自製影像多媒體充斥的年代，消費者有顯著需求要將內容隨時隨地分享。此外，來自商務或小團體在特定資料與影像共同檢視的情境下，消費者需要有別於既有之資料投影機的產品來滿足需求。以下將對全球微投影市場現況進行剖析，並以市場發展規模、市場發展潛在不利因素等兩大主軸依序說明。
微投影市場規模發展仰賴技術突破
微投影機相關產品自2008年前後導入市場之初，曾引起產業廣泛注意，並視為明日之星。然而因若干配合條件尚未成熟，實際由2010年相關產品出貨統計來看，產業過去對整體市場成長預測過於樂觀。
受限於目前已商品化之微投影應用產品於性能規格上仍有極大改善空間，尤其在價格過高與光源亮度不足的兩大不利因素下，微投影機產業必須在元件與系統關鍵技術上有所突破。以照明光源為例，近年來發光二極體(LED)在液晶面板與照明需求的牽引下，高功率LED晶粒與封裝技術上已有突破性進展，長遠看來，將有利於未來微投影機的技術發展。
從微投影機產品性能來看，因LED發光效率提升，微投影機產品亮度由2009年10～20流明(lm)，產品發光效率每瓦6～8流明，發展到2011年初亮度已可達20～30流明，產品發光效能每瓦10流明以上，其改善可謂顯著。然而要達到不論環境亮度、隨時隨地長時間使用，顯然尚有一段距離。
價格則是另一關鍵因素，微投影機光引擎單價由2009年間高於50美元，到2011年初降至接近40美元。對於單機產品或許可產生誘因，然而產業一般認定欲滲透到行動電話產品，光引擎單價須低於30美元以下，目前生產技術與零件成本仍難以達成。
就供給面來看，產業整體成長動力來自光引擎價格下降、尺寸縮小、發光效率、熱處理能力；而就需求面來看，成長動力得視智慧型手機、數位相機與數位攝錄影機等終端產品發展，以及消費者對於微投影單機結合既有裝置之使用經驗是否流暢而定，表1為全球微投影市場可能發展情境之預測。
面對微投影產業須進一步以價格吸引消費者與終端裝置廠商投入，預期在2012年光引擎價格可能調降到30美元，產業同時在尺寸、發光效率、熱處理能力等性能精進。估計至2013年，全球微投影終端應用市場發展將可大幅成長超過一千萬台，2014年後終端應用市場規模可能快速成長而超過二千六百萬台，成長動力將來自數位相機與數位攝錄影機、微投影單機等應用需求，其後成長要看能否大幅滲透到行動通訊裝置而定。
潛在不利因素眾多 新興科技現身搶市
微投影機產品除了面對本身技術、價格等限制外，其他替代技術的發展，也對相關產業帶來相當壓力。舉例來說，商務資料與影像共同檢視的情境需求，如教室、會議室、賣場等應用，由於大型公共顯示看板及50吋以上大尺寸液晶顯示器(LCD)價格快速下跌，將對整體投影機市場產生極大威脅。
此外新技術顯示裝置也不斷面世，如主動矩陣有機發光二極體(AMOLED)、電子紙等軟性電子產品持續發展演進，未來中大尺寸面板可能具有捲曲或摺疊成便利攜帶或收藏的產品特性，換言之，原本微投影機產品所標榜的可放大尺寸，並利於隨處分享等訴求，可能輕易地被上述這些新興技術或產品滿足，而遭取代。
產品性能歧異 手機搭載微投影仍須努力
面對市面上各類微投影商品的不斷現身，以下將針對技術發展、產品規格、單機式產品及內建式產品各環節來對2011年全球微投影產品的發展狀況進行現況說明及前景預測。
各陣營微投影技術別具一格
目前商品化微型投影機所採用的顯像技術主要有微顯投影(Microdisplay)和二維微機電系統(2D MEMS)兩大類，Microdisplay又可分成矽基液晶(LCoS)和德州儀器(TI)的數位光源處理(DLP)，其中LCoS可再細分成色序式(Color Sequential)和彩色濾光片(Color Filter)兩類。2D MEMS則是以反射鏡掃描式(Mirror Scanning)為代表。
各項技術各有其優缺點，關鍵仍然在於是否有效解決微投影機光引擎價格過高與光源亮度不足等限制。以產品應用來看，LCoS對低階產品擁有價格優勢，DLP被認為有較佳性能價格比。2D MEMS沒有鏡頭不用調焦，因為使用單色光雷射，色彩飽和度佳，但是色彩深度相對較差，價錢也相對偏高。此外由於使用雷射光源，其高強度、高指向性的優點也帶來使用安全性顧慮。應用上，觀察者在投影畫面上可發現光斑(Speckle)現象，有顯示畫質降低的問題。
除了前述幾項常見產品技術，自發AMOLED Microdisplay也已加入微投影產品技術競賽中。由於AMOLED近期在顯示器應用急速發展，加上在照明應用之高度潛力，挾自發光與色彩性能優勢，AMOLED在微投影及頭戴式顯示產品已成為無法忽視之技術。結構上若發光強度與效率都能合乎規格要求，AMOLED Microdisplay僅須加上光學透鏡就可以達到投影的功能，相當有利於光引擎尺寸之縮小。
AMOLED Microdisplay的最大發展潛力仍在整體AMOLED產業發展，由於AMOLED有可能成為跨越大中小顯示及照明應用的技術，一旦整體上下游供應鏈建立完善，克服成本限制將更為容易。表2為各式微投影技術特性優劣勢的比較。
微投影VGA解析度仍為主流
由於微投影產品市場仍然在發展階段，加上設計產品應用須解決電、光、熱等技術問題，微投影產品市場普遍使用光引擎模組作為成品開發基礎，但光引擎之電、光、熱、體積大小等規格直接影響成品規格。此外，由於主要光引擎模組廠商數目有限，相同技術之光引擎規格相差不多，因此市面上成品難以產生明顯的產品差異，表3為2011年微投影單機產品特徵與規格整理。
此外，應用情境上也限制產品差異，例如技術上全高畫質(FHD)的產品並非不能開發，但是考量到大尺寸應用並非微投影產品市場積極切入的應用，現在最常見的解析度還是VGA等級。
單機產品線搭配多元商品
單機產品包含搭配筆記型電腦、媒體播放器、手機、平板等產品使用，且可能自身就內建媒體播放器功能之微投影機，具備微投影機功能之玩具產品。
在廣泛蒐集與綜合亞馬遜網路書店(Amazon.com)等網購與微投影專業網站，選取熱門產品後歸納發現，單機產品解析度仍以VGA或WVGA為主流，投影亮度至少達10流明，重量幾乎都在200克內，電池續航力可達1小時為基本需求。售價則分布廣泛，單價較高的商品主要因為具備內建記載體、文書軟體或多媒體播放功能，顯示單純由產品之投影性能高下可能還不足以有效提供產品價格區隔與競爭力。
部分尺寸稍大的產品如奧圖碼(Optoma)PK301與三星(Samsung)SP-H03等，因發光亮度較高，因此得到商用與個人多媒體觀賞需求的肯定，顯示在高性能產品有其市場，若未來微投影技術可在高亮度微型化發展有所突破，微投影產品將得到更大發展空間。
發展機會仰賴內建式產品
微投影內建式產品以智慧型手機、數位相機與數位攝錄影機等最具發展機會，部分品牌廠商甚至推出含有微投影功能之筆記型電腦。由長遠來看，微型投影產品市場成長將仰賴內建式產品的導入。
然而，內建式產品對模組價格的敏感度極高，以手機為例，內建式照相功能的普及約發生在照相模組降至30美元，而當時手機硬體成本普遍在100～130美元間。
體積也是另一挑戰，若要滿足市面上多數手機設計美感，微投影光引擎大小最好要到4立方毫米(c.c.)左右。即使尺寸要求達成，散熱也是一大問題。因此在上述問題能被有效解決前，數位相機與數位攝錄影機在技術上較能與微投影光引擎相容，尤其是此兩種應用最貼近微投影機產品推出之基本情境設定。
綜合目前種類有限的內建式產品後歸納發現，產品解析度以VGA或WVGA為主流，1小時為基本電池續航力，投影亮度至少須達10流明，但因大小尺寸限制，一般不及單機產品。由於使用情境之相關性，數位相機、數位攝錄影機與微投影功能搭配上較能提供更佳性能價格比；相對而言，行動電話搭配微投影功能在性能價格比提升上，似乎較不突出，顯示微投影功能滲透行動電話產品還待產業努力。
大廠爭奪專利先機 未來功能可見端倪
以下將由各專利案件來檢視該產品的未來發展趨勢，由於微投影裝置市場與產品發展遲遲未見大規模開展，引起相關上下游產業疑慮，因此品牌大廠在未來產品規畫上，對於關心微投影發展之業者而言顯得更加重要。近來全球手機品牌大廠索尼愛立信(Sony Ericsson)與蘋果(Apple)分別提出與行動投影裝置之專利，值得進一步解析。
索尼愛立信於2010年12月9日向美國專利商標局(United States Patent and Trademark Office, USPTO)申請名為「內建投影螢幕的行動通訊裝置(Mobile Communication Device with Built-In Projecting Screen)」專利，專利申請字號為20,100,309,442，文件描述數款內建微型投影機、小型投射螢幕的摺疊式智慧型手機，並展示多款摺疊式行動通訊裝置的圖樣，將裝置打開後即可於螢幕蓋子拉出小型的投射面板，而內建在鍵盤旁的微型投影機就能在投射面板上展示影像，結構相當精巧。
剖析索尼愛立信該項專利，其重點在於部署內建投影幕一類之行動通訊裝置可能機構設計專利。根據專利圖例，其機構設計幾乎囊括前投與背投式設計。由於微投影機產品一項重要功能即在影音分享，一般行動通訊裝置之搭配顯示幕面積都不大，利用內建可伸縮、捲曲、折疊投影幕，可以有效率又簡易地加大顯示幕。
有別於一般投影到外部如牆壁應用，索尼愛立信此項專利設定在短距離小投影幕應用，故該項專利實施較不在意光引擎相對環境發光強度，意謂其可以低價、低功率光源實施。此外，該專利為投影裝置位置與數量預留伏筆，技術上搭載兩具以上即可能達到三維(3D)投影顯示效果，相對於複雜高價的3D顯示器技術，該實施方式之成本可能極為低廉。
而蘋果於2011年3月31日向美國專利商標局申請名為「具有同調和非同調光源之顯示系統(Display System Having Coherent and Incoherent Light Sources)」專利，專利申請字號為20,110,075,055。文件中描述一種改善光顯示器光源的實施方法，該方法並不限應用於投射機，也不限應用行動電話或筆記型電腦。
剖析蘋果該項專利，其重點在於部署顯示器光源實施方法。物理上將光源分成同調和非同調光源，同調光源如雷射光具有高強度，非同調光源如環境光、LED等不具有高強度特性。然而應用上同調光源如雷射光比非同調光源耗能，且雷射有光斑劣化顯示效果之問題。若能結合同調光源與非同調光源之優點，則對於顯示系統設計與顯示效果將有極大助益。
蘋果該項專利就在提出一套演算法，達成結合同調光源與非同調光源之目標。實施上，該項專利以混合相近波長之雷射光與LED光源，加上光感應器作為量測投影影像強度，並進一步作為調整雷射光與LED光源強度之依據。初步考慮演算法複雜度與實施硬體之架構，筆記型電腦是目前可能優先規畫產品的平台。
索尼愛立信專利申請字號20,100,309,442宣告之權利範圍在於行動通訊裝置實施投影功能之一類可能機構設計，並且功能上包含為實施投影功能之媒體輸出入、處理、儲存能力。由於行動通訊裝置在多媒體能力高度依賴顯示器面板能力，索尼愛立信行動通訊可能思考以微投影突破面板限制，並進一步導入3D功能。
蘋果專利申請字號20,110,075,055宣告之權利範圍在於顯示裝置光源提出改善方案實施。蘋果以演算法同時控制雷射光與LED光源強度，藉以提高雷射光源顯示器的性能。其優點為可以使用低價低功率雷射，同時解決光斑的問題，並降低總功率消耗。潛在應用包括傳統的大尺寸投影，嵌入式投影如微投影手機，以及背投式產品如背投電視等。由於本專利宣告之權利範圍在於光源，至於成像Imager技術並無搭配要求，因此理論上DLP、 LCoS或2D MEMS都可能運用。
由索尼愛立信與蘋果專利申請恰巧可看出兩個產品可能方向：第一，利用微投影技術於既有應用產品，結合潛力新技術如3D實現新的使用情境，如行動通訊裝置3D遊戲或視訊效果；第二，突破既有元件技術限制，改善光源發光效率以期使顯示系統性能提升。
零組件技術/價格為關鍵 微投影市場成長空間可期
受限於微投影產品性能仍待改善及關鍵零組件價格過高，2008年導入市場微投影機市場至今仍未如預期成長，產業過去對市場成長預測過於樂觀。
近年來LED在面板與照明需求的牽引下，高功率LED晶粒與封裝技術上有突破性進展，微投影機產業仍然可能因此在元件與系統關鍵技術有所突破，但在價格方面，即使微投影機光引擎單價由2009年高於50美元，如今降到接近40美元。對於單機產品可以產生誘因，然而產業認定可以滲透到行動電話產品之單價30美元以下的光引擎，目前生產技術與零件成本仍難達成。
微投影機產品除了面對技術、價格等限制外，替代技術的發展，例如快速跌價的大型公共顯示看板、50吋以上大尺寸LCD顯示器、新興技術顯示裝置如有機發光二極體(OLED)、電子紙等軟性電子產品不斷發展演進，將對產業帶來相當壓力，也是未來微投影應用產品發展之不確定因素。
使用情境需求依舊存在 微投影發展仍大有可為
微投影機產品推出之基本假設在於多媒體充斥年代，消費者有顯著需求要將內容隨處隨時分享。此外，商務或小團體在特定資料與影像共同檢視的情境下，消費者需要有更佳的產品與技術來滿足需求。由此角度觀察，微投影產品使用情境依然存在。
就需求面來看，未來成長動力得視智慧型手機、數位相機與數位攝錄影機等終端產品發展，以及消費者對於微投影單機結合既有裝置之使用經驗是否流暢而定。
在未來產品與技術布局上，終端裝置品牌廠商對整合微投影技術與潛力新技術例如3D持續進行規畫，並突破既有元件技術限制，改善關鍵零組件使顯示系統性能提升的方向依然明確，預期在未來 1～2年內，產品市場將因為技術的突破而有倍速的成長。
(本文作者為資策會MIC資深產業分析師)