中 華 大 學 碩 士 論 文
以萃思理論評估雲端微型投影機之市場價值 Evaluation of Market Value of Cloud
Micro-Projector Based on Theory of Inventive Problem Solving (TRIZ)
系 所 別：電機工程學系碩士班 學號姓名：M09801057 郭 志 軒 指導教授：宋 志 雲 博 士
莊 英 慎 博 士
中 華 民 國 102 年 7 月
摘要
在現在的社會中，投影機的應用已經十分廣泛，視頻投影儀有 LCD， LCOS 及 DLP，DMD 等不同類型。以前的投影機因為體積太笨重、
亮度低、纜線配置複雜、對焦不便、耗電量大且操作程序繁瑣而逐漸淡 出主流市場。本研究評估投影機改善方法及對市場的評估，對市場有極 大的效益，加入雲端運算對投影機產業是巨大的改變。
在本研究中，運用萃思理論(The Theory of Inventive Problem Solving ,TRIZ)領域中的矛盾矩陣、39 參數、40 原理以及物質-場分析，
利用上述多種方式，去探討與改善，並找出與萃思相關系數，從相關理 論中尋找最佳的解決與改善方法，先利用矛盾矩陣之對比之後，找到改 善後投影機的方法。再經由物質-場分析，加入雲端運算找到改進投影機 的方法，而做出新型雲端微型投影機，也到德國紐倫堡國際發明展獲獎。
關鍵字：萃思理論，雲端運算，微投影機
誌謝
首先要謝謝我的家人，讓我可以完成自己的碩士學業，對我的任性 及生活各方面的支持與照顧，讓我可以好好努力的完成學業。非常感謝 指導教授宋志雲博士在課業上和人生的路上給我許多寶貴的意見以及經 驗的指導，宋老師的敦敦教誨，讓我真的收獲很多，在此獻上最誠摯的 謝意。感謝共同指導教授莊英慎博士給我非常多的指導與修正，使我能 順利完成論文。在此非常感謝口試召集人辛錫進教授給予非常珍貴的指 導。在學期間謝曜式博士、林國珍博士及許騰仁博士在研究中給我寶貴 的建議，在此一併致謝。
還有跟我一起度過研究生生活的同學，大家一起努力研究，給我許 多的建議、帶給我許多歡笑與一起度過的痛苦，有你們的陪伴讓我研究 生活更加充實，感謝大家的支持與幫忙。希望大家一起分享這份喜悅。
Outline
中 文 摘 要 … … … I 誌 謝 … … … I I 目 錄 … … … I I I 表 目 錄 … … … V 圖 目 錄 … … … V I
第 一 章 緒 論 … … … 1
1 . 1 研 究 背 景 … … … 2
1 . 2 研 究 動 機 … … … 2
1 . 3 研 究 目 的 … … … 3
1 . 4 論 文 架 構 … … … 4
第 二 章 文 獻 探 討 … … … 6
2 . 1 投 影 機 的 產 業 … … … 6
2 . 2 雲 端 運算技 術介 紹與發 展 …… …… ……… ……… …… … 11
2.3 萃思 (TRIZ) 理論背景……… 17
第 三 章 研 究 方 法 … … … 2 1 3 . 1 萃思發展發 展 來 源與 核 心 …… … … …… … ……… … … … 21
3 . 2 萃 思解決發 明性問題 的步驟 … ………… ………… ……… 23
3.3 萃思解決矛盾問題的工具………24
第 四 章 研 究 結 果 分 析 … … … 3 9
4 . 1 所 欲 解 決的 問 題 …… … ……… … … …… … ……… … … … 39
4 . 2 技 術 矛 盾分 析 與 結果 … ……… … … …… … ……… … … … 40
4.3 物質-場分析……… 44
4 . 4 研究 成果及 應用之專 利 ……… ………… ………… ……… 48
第 五 章 結 論 與 建 議 … … … 5 6 5 . 1 結論 ……… ………… ………… ………… ………… ……… 56
5 . 2 建議 ……… ………… ………… ………… ………… ……… 59
參考文獻……… 60
附件一……… 63
附件二……… 64
附件三……… 65
表目錄
表 2.1 不同類型之投影機全球銷售量現況與趨勢 表 2.2 各家公司雲端技術比較
表 3.1 三十九通用參數 表 3.2 矛盾矩陣(部分) 表 3.3 四十發明原則 表 3.4 線條的代表意義
表 4.1 對投影機大小的發明原則 表 4.2 對實體傳輸線的發明原則 表 4.3 技術矛盾分析結果
表 4.4 物質-場分析結果 表 4.5 主要元件符號說明
表 5.1 投影機應用發明原則的效果
表 5.2 雲端微型投影機與舊型投影機比較表
圖目錄
圖 3.1 TRIZ的來源與內容 圖 3.2 系統化創新流程四步驟
圖 3.3 萃思(TRIZ)解決發明性問題的機制 圖 3.4 技術矛盾的解題模式
圖 3.5 物理矛盾的解題模式 圖 3.6 分離原理的四種類型 圖 3.7 物質-場的基本模式
圖 3.8 消除有害作用的標準解法之一 圖 3.9 物質場的解題模式
圖 4.1 傳統投影機之物質-場分析 圖 4.2 雲端微型投影機之物質-場分析 圖 4.3 雲端微型投影機方塊圖
圖 4.4 雲端微型投影機外觀圖 圖 4.5微型影音裝置結構示意圖1 圖 4.6 微型影音裝置結構示意圖 2
第一章 緒論
過去臺灣產業所引以為傲的彈性成本、品質與交期(CQD) ，已在產 業不斷西進的板塊移動下，逐漸喪失優勢，為了提高產品的附加價值與 獲取比其他同業較高的毛利，企業無不在創新技術與研發管理卯足全力。
企業有效的運用萃思(TRIZ)系統化創新方法，不但可為創新與改善提供 更堅實的基礎，也可以降低產品在開發之後得不到市場或客戶的認同，
進而縮短研發時程，降低研發成本，在新產品導入量產之後仍然可應用 相關工具據以做品質、成本、流程等改善。萃思方法亦可應用於事業競 爭策略的擬定，例如將產品或服務的細節加以複雜化，以防止對手快速 進入高毛利的競爭市場。
對於不同的產業、產品或服務之創新方法或可做一系統化分類，使 得創新的工作成為可標準化與可步驟化，並可從中預測產品或服務之未 來趨勢。另一方面，創新一但被系統化之後，創新便不再只有研發人員 才可涉足，而是全民皆可參與。因此，愈來愈受企業所重視的萃思方法，
應可對未來的創新與改善提供一個異於傳統集體智慧思考的程序或觀 點。
1.1 研究背景
過去的投影機價格昂貴且體積龐大，早期的數位投影機為「三槍投 影機」，有三個透鏡，分別投射出紅、綠、藍三原色，而影像乃藉由三種 顏色的濃淡混合而成，工作原理與陰極射線管螢幕與電漿電視相似，但 因為體積太笨重、亮度低、纜線配置複雜、對焦不便、耗電量大且操作 程序繁瑣而逐漸淡出主流市場。
但是隨著投影機技術的不斷精進，體積小且價格實惠的投影機陸續 問市，隨著投影機重量愈來愈輕，亮度愈來愈高，主要應用在商務領域 的簡報投影機重量從十磅以上降到七磅，到目前市場上最新的產品重量 已在二磅以下，產品走向輕薄短小，攜帶更輕盈方便，投影機的使用從
「定置的設備」轉為「可移動的設備」之機會增加許多，投影機邁入個 人電腦週邊的時代確定已經來臨，使得投影機配合筆記型電腦以多媒體 方式呈現簡報的風氣，亦日漸風行。
1.2 研究動機
科技與發明不斷再創新，在發達的科技時代，科技產品琳瑯滿目且 呈現多元化趨勢，如掌上型資料處理裝置(PDA)、平板電腦、筆記型電腦 及智慧型手機等都是很熱門耳熟的字眼，這些形形色色，五花八門的科 技產品，在我們周遭生活中已經無所不在，提高人們與網路的連結，迅
速獲得所需要的資訊。目前在會議、教學或演講場合上，最常使用報告 的方式，都是以多媒體的方式來呈現，因為以此種方式所呈現出的報告 內容能比一般報告方式更活潑生動，也比傳統報告方式更有效率，同時 投影機可以投出所需要之螢幕尺寸，因此投影機已成為演講報告的必要 設備，是一種發展潛力無限的產品。
而雲端運算(Cloud Computing)從廣義上來說，使用手機、桌上型電腦、
筆記型電腦或平板電腦透過網路，完成軟體運算、資料處理、檔案管理 及資料搜尋。使用者可以不受限時間與地點的限制，進行所需要的資訊 服務。
已被廣泛使用的微型投影機與雲端運算的結合引發了我對雲端微型 投影機的研究動機。本研究希望透過萃思方法評估出一個有效率的雲端 微型投影機，開展微型投影機的用途，迎合雲端時代的來臨。
萃思可以有效的克服產品開發者的心理障礙及缺乏系統，整理各種 萃思方法後所得到結果並予評估效益，進而提出一種在品質與成本上皆 具優勢的微型投影機。
1.3 研究目的
依據研究動機的顯示，使用微型投影機的適用性與雲端的結合來評 估對市場的價值。雲端運算系統藉由萃思理論的方法提高雲端微型投影
機的效率並加以改良，使雲端微型投影機可以帶給人們更多的娛樂性與 教育性。本研究目的如下：
(1) 應用萃思理論的方法，將理論和實際應用相結合，以增加研究價 值並驗證其結果。
(2) 應用萃思理論方法，比較改良後之雲端微型投影機的適應性與市 場價值。
(3) 利用本研究所改善之觀點，提出雲端微型投影機未來的創新運 用。
(4) 利用經萃思方法改良後的新一代微投影機裝置提出專利申請。
1.4 論文架構
本文以六個章節呈現；第一章為緒論，主要在於說明本文研究背景、
動機與目的，對於本研究的研究架構的介紹，並對本論文章節結構做一 個簡單的介紹。第二章介紹投影機的相關產業，萃思方法的發展背景及 投影機與雲端運算系統的應用，以及目前利用萃思理論的相關著作及投 影機相關文獻。第三章為如何應用萃思方法改良雲端微投影機之設計，
跟萃思理論的應用對雲端微投影機所出現的問題及如何解決問題與改良，
快速的找出產品創新的概念。第四章為做出創新雲端微投影機後的成果 與專利發表。第五章為結論與建議，目前投影機結論的探討與未來改如
何在改進的建議。
第二章文獻探討
2.1 投影機的產業
2.1.1 投影機發展現況與趨勢
投影機是結合光學、電子、機構以及熱傳等技術的高複雜度產品。
投影機使用高亮度燈泡為光源，將顯示內容投射到白色螢幕。
投影機產業以往都是日本廠商的天下，台灣受限於光學人才的不足，
以及液晶面板、燈泡等關鍵零組件無法自製等因素，發展投影機產業倍 感吃力。在1990 年代早期，只有中強光電、明基電通等少數廠商有介入 生產，因此台灣投影機產值市佔率甚低，與台灣其他資訊產品相較，可 說是失色不少。當時由於DLP及LCOS 新一代投影技術的興起，使得台 灣廠商在零組件取得上較為容易，因此吸引許多新進廠商加入投影機製 造的行列。此外隨著台灣主要投影機廠商製造量產技術日益成熟，與投 影機相關的光學元件產業聚落逐漸形成，在生產成本的考量下，越來越 多的國際投影機品牌廠商將投影機交由台灣廠商以OEM/ODM 業務型態 來代工，這使得台灣廠商投影機出貨量佔全球投影機出貨的比例逐年地 往上攀升。
2.1.2 投影機的技術
隨著投影顯示技術的發展，在投影系統及設備的發展上，於最近幾
年之內有著非常重大的突破。投影機之心臟也就是最重要之關鍵零組件 是微型面板(Micro Display) ，依微型面板的種類來區分，可將目前投影 機技術主要分成三大類：
1. DLP：由德州儀器專利數位微鏡裝置（DMD： Digital Micro-mirror Device）開發出來的數位光源處理器（DLP： Digital Light Processor）。
2. HTPS LCD：由Sony 與Epson 提供高溫多晶矽穿透式液晶LCD 面板 (HTPSLCD： High Temperature Poly Silicon Liquid Crystal Display)。
3. LCOS：由JVC 提供的反射式液晶微型顯示器(LCOS： Liquid Crystal OnSilicon)。
而TI(德州儀器公司)持續佔有台灣Micro Display 來源的65%以上，在 2003 年採用TI Micro Display 的比重甚至高達80%以上。因為台灣廠商接 到HTPSLCD 投影機的代工機會較小，所以TI 長期策略性地扶植中強光 電以及明基電通這兩家台灣投影機製造廠商，提供其充足的DMD 晶片來 源，不像Sony 與Epson 因為其面板供給日本本土的投影機廠商就已經不 太足夠，並無法有足夠的面板提供給台灣投影機業者，因而造成台灣以 生產HTPS LCD 投影機的廠商常常會面臨面板缺貨的情況。
2.1.3投影機主要產品分類
依使用關鍵零組件(Micro Display)之種類，投影機可分成：
(1) LCD 投影機：主要生產公司是EPSON, SONY, SANYO, SHARP, Hitachi及NEC。
(2) DLP 投影機：主要生產公司是Infocus, Plus, Optoma, Benq及Davis 等。
(3) LCOS 投影機：主要生產公司是JVC, Infocus, Samsung, LG及Philips 等。
依據表2.1之資料顯示，各型投影機之銷售情況分析如下：
(1) LCD 投影機發展時間較長，各項技術都已太成熟，也被廣泛應用 在各種室內投影用途，之前LCD投影機穩居所有投影機之冠，且投 影機生產廠商幾乎集中於日本，尤其是EPSON及SONY 因為掌握 了LCD 面板的供應更是擁有製造上之競爭優勢，但由於基期較高，
2004~2008 年的CAGR 僅約有23%。
(2) 可攜式用途的DLP 投影機，目前是越做體積越小，重量將可在2 磅 以內，銷售量也是節節高昇，2004~2008 年的CAGR約為34.7%。
但DLP投影機的市場是否能更加快速的成長，最重要的觀察點在於 由PC大廠(HP, IBM, Dell)率先跳入經營，並把投影機搭配原有的筆 記型電腦一起銷售，若這個情況能被消費者接受，隨著筆記型電腦 佔個人電腦比例不斷增加，投影機的需求可得到相同的刺激，使 DLP投影機的市場有爆發性的成長。
(3) 新興的LCOS 投影機在關鍵零組件的成本競爭力十足，並在諸多上 下游廠商的齊心發展下，晶片良率與光學機構設計的難題都將一一 克服，未來不論是走向會議室用途投影機或是為背投影電視，都具 有相當大的潛力，2004~2008 年的CAGR 高達 52.8%。但2004 年 10 月因為飛利浦（Philips）及英特爾（Intel）先後宣布退出開發LCOS 投影機，使得前途蒙上一層陰影。而瑞致公司也將縮小LCOS 投資，
使得當時投入廠商僅剩下聯誠光電、普立爾轉投資寬柏光電、大億 集團轉投資普基亞等。因此當時LCOS 相對能見度較LCD 與DLP 來的低，仍須一段長期市場教育，加上供應鏈尚不夠完整，當時的 LCOS 產品發展有待進一步突破。出現的結果是LCOS 投影機市場 叫好不叫座，如表2.1所示。
表2.1 不同類型之投影機全球銷售量現況與趨勢數量單位：千台
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2004~2008 CAGR(%) LCD 1,612 2,087 2,749 3,535 4,220 4,773 23.0
Share% 67.1% 56.7% 54.0% 53.8% 51.4% 47.6%
DLP 789 1,590 2,338 3,031 3,972 5,235 34.7 Share% 32.8% 43.2% 45.9% 46.1% 48.4% 52.2%
LCOS 2 4 6 9 15 20 52.8 Share% 0.1 % 0.1 % 0.1% 0.1% 0.2% 0.2%
Total QTY 2,403 3,680 5,093 6,576 8,206 10,028 28.5 資料來源： IDC (November ，2004)
在2004年後，投影機產業之領導品牌前幾名是Infocus, Epson, NEC, Sanyo及Benq，業績明顯消退的品牌是NEC, Sanyo及Sony，業績明顯成長 的品牌是Benq, Dell,及Optoma。 BenQ 就是明基電通的品牌名稱，Optoma 則是中強光電轉投資的品牌行銷公司。台灣投影機產業廠商多以代工業 務為主，目前約有30 多家廠商相繼跨入投影機市場领域，其中以DLP投 影機的市場快速成長使的Optoma及Benq的表現最為耀眼【1】。
2.2 雲端運算技術介紹與發展 2.2.1 雲端運算原理
根據美國國家標準與技術研究所(National Institute of Standards and Technology)對雲端運算定義如下：
雲端運算是一種模式，能夠方便地在網路上共享分配的資源(如網路，
伺服器，存儲設備，應用軟體和服務)，可以快速分配置及釋放每個單位 的管理工作並與服務提供者互動。這促進了雲端可用性和由五個基本特 徵，三個服務模式，和四個部屬模式【2】。
雲端服務五大基本特徵(essential characteristics)的敘述如下：
1. 依使用者需求即時自助服務(on-demand self-service.)，使用者可以立即 從網路取得運算後的資料。
2. 經由寬頻網路處理(broad network access.)，各種功能應用可通過網路連 接，通過標準化的機制，經由客戶端平台連線(如智慧型手機，筆記型 電腦和平板電腦)。
3. 資源池共享(resource pooling.)，提供各種運算資源，以多用戶使用租 賃的模式，提供實體和虛擬資源，並且能依使用者需求動態分配來分 配資源。該資源有一固定位置，一般用戶無法控制或知道該位置。
4. 快速重新佈署靈活度(rapid elasticity)，功能可以迅速和彈性調配，在某 些情況下自動，快速地向外擴展，並迅速釋放，快速規模對於消費者
來說，功能可配置是無限的，可以需求購買容量。
5. 可被監控與量測的服務(measured service.)，雲端系統自動控制和優化 資源，使用自動量測機制，將服務分成不同層次，(例如存儲設備，處 理運算，頻寬及可使用的帳戶)。資源使用可監測，控制和紀錄透明化 為供應商和用戶端消費者服務。
雲端運算的四種佈署模式(deployment models of cloud computing)：
1. 私有雲端(private cloud)，該雲端基礎設施是專為單一經營組織。可能 該組織或第三方組織進行管理為前提。
2. 社群雲端(community cloud)，該雲端架構可能被每一個組織社群所分 享使用，這可能有些重大的問題(如政策、安全性…考慮點)由第三方 組織進行管理。
3. 公用雲端(public cloud)，雲端基礎設施提供給大眾或大型產業集團，
是為企業組織所提供的付費服務。
4. 混合雲端(hybrid cloud)，雲端架構是兩個或兩個以上的雲端(私有、社 區或公開)結合為單一架構，結合後仍有單架構雲端的特有的技術，使 資料和應用程序具有可移植性(例如，私人雲混合的例子是「雲端噴出」
(cloud bursting)負載平衡)。大部分工作量是由客戶自家資料中心執行，
當它看到流量突然上升，就會把過多工作量分散到公有雲端上。
雲端服務模式(service model)：
1. 軟體即服務(cloud software as a service )，該功能是提供給客戶使用供 應商運行在雲端基礎設施的應用程式，這些應用程式連接透過客戶端 接口，如Web瀏覽器(例如，網路上的電子郵件)。客戶不管理或控制底 層的雲端基礎設備，包括網路、伺服器、作業系統、存儲設備，甚至 應用程式，直接透過網際網路存取應用程式，可採訂閱(subscription) 或計次(pay-per-use)的方式收費，主要市場為IT專業人員與消費者。
2. 平台即服務(cloud platform as a service)，該功能提供給客戶可以佈署到 雲端基本設備，客戶自行建立或購買供應商支援的且程式語言的應用 程式和工具。客戶不管理或控制底層的雲端基礎設備，包括網路、伺 服器、作業系統或存儲設備，但可控制佈署和應用的一些相關配置。
企業用戶可在線上運用廠商提供的應用程式介面(APIs)，作網路版資 訊系統的設計、開發與測試，收費方式類似基本設施即服務(IaaS)，依 據流量或運算資源使用量收費，主要市場為IT專業人員、IT營運商、
新創服務業者。
3. 架構即服務(cloud infrastructure as a service)，該功能提供給客戶運算、
儲存和其他基本的運算資源。客戶能夠佈署並運行任意軟體，它可以 包括作業系統和應用程式，客戶不管理或控制底層的雲端基礎設備，
但具有控制作業系統、儲存的應用程序權利，並可能有限制的控制網
路組件(如主機防火牆)。企業用戶可以設定需要的運算資源：CPU、
Server、OS及Storage，並依CPU運算量或使用頻寬計費，主要市場人 員為IT專業人員及IT營運商【3】。
2.2.2 雲端運算概況
目前雲端運算服務產業主要有三大商業模式下幾乎是百家齊鳴，所 以可以跟大家介紹一下目前各大廠商的發展現況：
1. Google：在美國網路搜尋市場佔有率第一名的Google，其實很早就將 這概念應用在自家提供的服務上了，諸如Gmail, YouTube, Google Docs, Google Talk, Google Calendar及Google Gadget等，Google於2007年10 年與IBM合資超過1,500萬美元，建立Google 101 大型資料運算中心，
並在2008年將雲端運算定為未來的法展策略，而這點可從Google為進 軍通訊產業而推出的G-phone看出點端倪。後來Google 更開發手機上 的應用系統android，讓各大手機業者使用，目前市場占有率已超過一 半。從 Google 大舉佈局雲端應用下，相信在加強連到雲的入口和架 構完整的商業模式後，是很有機會在未來市場繼續保持領先地位。
2. IBM：主推藍雲計畫(Blue Cloud)的主要切入點不在於如何提供消費端 各種服務，他更專注的是如何提供雲端運算所需擁有的硬體設備與管 理軟體，允許企業將運算任務分成不同組件，分別調至最有效率的電
腦系統執行，解決企業尖峰、離峰時間的系統負荷量問題。同時結合 網路巨人 Google 已成為雲端運算中的要角，並著手在全球數個城市 建立雲計算中心。
3. Microsoft：微軟在雲端的策略則是「Software + Service」。預計推出 的新作業系統「Azure」，將結合Live Mesh 開發新功能，並整合各種 Live Services; Azure 另一項用途是能讓軟體開發者所撰寫的程式直接 在微軟資料中心上線，不須靠公司裡的伺服器，Azure就像是微軟線上 服務的地基，扎穩微軟邁向雲端之路。
4. Yahoo： Yahoo將開源雲端運算框架 Hadoop，應用在自家搜尋服務的 兩千台伺服器，來處理超過5 Petabytes的網頁內容，建立整個網際網路 的網頁索引資料。此外 Yahoo的雲端產品定位為 Consumer Cloud computing ，提供 Yahoo! Live, Yahoo! oneConnect及News Globe等，
線上訊息服務。即將正式開放的 Yahoo Application Platform，則是提 供開發線上撰寫和執行程式的開放平台。
5. Amazon： Amazon 的Web Services，透過虛擬化的技術，Amazon EC2 搭配Amazon S3 儲存服務，提供各種不同規格的虛擬主機和儲存空間，
使軟體開發者能快速地在上面安裝或執行所需要的服務，用完了就結 束完全沒有負擔，由於費用低廉，吸引了很多開發人員使用。而且你 只要負擔所使用的時間與資源即可，在成本效益的投資上，這樣的服
務相當吸引人。如表2.2 所示，為國際大廠的 Cloud Services 發展動 態之比較圖：
表2.2 各家公司雲端技術比較
廠商名稱 廠商背景 核心技術 雲端服務(Cloud Services) Amazon 電子商務網站 資料中心營運 IaaS：Amazon Web
Services(AWS) Symantec 工具軟體(資料
儲存)、防毒軟 體
基礎架構軟體 與硬體
IaaS： Symantec Online Backup
Oracle 資料庫、工具軟 體、商業軟體廠 商
企業流程應用 軟體
SaaS：Siebel CRM On Demand、PRM On Demand
Sales Force 網路商用軟體 廠商
企業流程應用 軟體
SaaS：SFDC CRM;
Paas：Force.com Microsoft 電腦/嵌入式軟
體廠商
辦公室生產力 應用軟體(OA)
SaaS：Web Application、
BPOS;PaaS：Windows Azure
Google 網路服務廠商 資料中心營運 與網路服務
SaaS：Google Apps;
PaaS：Google App Engine
2.3 萃思(TRIZ)理論背景
萃思(TRIZ)只是一個特殊縮寫，既不是俄文也不是英文。TRIZ 的英 文縮寫同義語為(Theory of Inventive Problem Solving)，都是「發明問題解 決理論」的意思。TRIZ 是由蘇聯軍方技術員真理奇･阿舒勒(Genrich S･
Altshuller)【4】【5】和他的同事們一起發展奠定基礎。由名稱可得知，萃 思(TRIZ)是一個理論，這個理論包含 2 個意涵，主要意涵是強調解決實 際問題，隱含的意義是透過發明解決問題而實現技術與管理的創新。萃 思理論可以彌補設計者的知識領域的觀點不足，與設計者缺乏系統性的 缺點，利用技術規律和思維活動的充分結合，創新人才的培養就越容易 創新產出就越順利。早期西方國家對 TRIZ 並不熟悉，直到蘇聯解體之後，
有部分萃思(TRIZ)研究員移居到歐美等西方國家，TRIZ 才有系統的傳到 西方並引起西方學術界和企業界的關注。
萃思(TRIZ)在各國得到廣泛的應用，在美國的很多企業，如 Boeing、
通用(General Motors)、克萊斯勒(Chrysler)、Motorola 等公司在新產品的 開發中，也都全面應用萃思(TRIZ)理論，並獲得明顯的效益。萃思(TRIZ) 的普及跟應用，不僅提高了發明的成功率，也縮短了發明的周期，並使 發明問題具有可預測性。我國與萃思(TRIZ)理論有關論文也陸陸續續不 斷增加中，可見萃思(TRIZ)理論已經在國內形成一股風潮。
萃思(TRIZ)理論目前有許多專家學者正持續進行改良與研究，相關
的組織或學會也在全球快速增加當中。1989 年俄羅斯 TRIZ 協會即後來 的國際 TRIZ 協會成立，1993 年，TRIZ 正式進入美國，1999 年，美國阿 舒勒 TRIZ 研究院與歐洲 TRIZ 協會相繼成立，臺灣則在 2005 年成立了 中華萃思(TRIZ)學會，TRIZ 已經走向全世界。
2.3.1 萃思(TRIZ)理論相關著作
萃思(TRIZ)的發明者 Genrich Altshuller(TRIZ 之父)，他歸納出創意並 非要由測試錯誤法而來，而是可以系統性的歸納與推演而得。而 TRIZ 的 理論主要核心有二：一為矛盾矩陣表，二為物質-場分析法。Shulyak【6】
圖文並茂的解釋了如何使用 40 個創新原則，更提出解決技術矛盾的三個 步驟。Rantanen【7】提出經由萃思(TRIZ)常用工具的分析而得到最終理 想化結果的模式，也指出了解決發明性問題的九個實用步驟。Mann【8】
則對 40 個創新原則、問題定義與探索、技術與物理矛盾、演化趨勢、理 想性、資源以及物質-場等方法提出詳細的說明。
Cho 等人【9】藉由找出發明原則與物質-場分析，有效的解決了攝 影機材料成本過高的問題。Mann【10】利用技術矛盾與演化趨勢，成功 的設計了活動式槓桿的扳手設計。Mann【11】利用技術矛盾與理想化設 計，解決了相機拍照時會出現紅眼的問題。TRIZ 不只解決了許多發明性 的問題，也運用了發明原則在專利中。
Zhang 等人【12】分析了 2002 年全世界與機械相關的專利，歸納了 各發明原則所使用的次數以及產品在生命週期的各階段所展現的創新層 級。Mann 等人【13】則利用專利資料庫，檢索了超過 150,000 件專利，
將古典與現代的發明原則做一常用順序上的比較，從而理解隨著時間改 變，常用的發明原則也會有所不同，因此更新常用順序是必要的，讀者 也能體會各領域的常用原則不同，可以嘗試列出各領域的常用發明原則 以供使用。
2.3.2 設計開發與創新管理
吳【14】指出如果深入觀察企業或社會創新活動的進行，應區分成創 意、創新與創業三種不同的概念與階段。又進一步指出，所謂創意，指 的是所有獨特、新穎、適當、有用的觀念、想法或作品，它可以是一個 生活上的點子、一項科學上的發明或是一款藝術的創作。創新指的是將 創意形成具體的成果或產品，能為顧客帶來新的價值，且得到公眾認可 者。例如：經過專業審查在學術期刊刊登並得到普遍共鳴的論文、在各 項比賽中脫穎而出，受眾人矚目的各項創作、或是得到機構主管與內部 成員共同認可的制度調整、以及經過市場考驗，被消費者普遍接受的新 材料，新製程，新產品或新的經營模式。
創業指的是創新能夠形成新的產品標準或新的經營模式，同時匯聚 足夠的資源，而讓其持續存在者。例如：學者將某一理論形成一個學派、
或是企業中將某一新產品開發完成後發展一個新的公司或新的事業部，
都可以稱做是創業。
Hitoshi【15】指出在研究的初期階段，引發研究動機的常常是研究 者個人的好奇心使然，而接下來的階段則是為了實現一般性的願望。在 對研究成果加以商業化並因而得以開花結果之後，研究則是配合企業要 求進行的，企業進行的研究大多採行此一模式，因此便需講究研究的效 率。
Kim【4】提出新價值曲線，並指出大部份公司一心與對手較勁，因 此，它們的策略通常大同小異，結果，它們只能在成本或品質方面，硬 碰硬的競爭。如何製造沒有直接競爭對手的產品或服務，進而從同業中 脫穎而出。這種對價值的創新，需要不同的競爭心態，以及有系統地探 索機會。
在以上這些人研究努力之下，萃思(TRIZ)理論未來在非技術的領域 發展與應用層面會愈來愈寬廣。 Savransky 認為萃思(TRIZ)未來的發展 可歸納成三類︰一、適合任何技術和特殊的針對特定工程領域的有效區 域；二、透過歸納與演繹得到理論的結論和完整專利成果與其他技術性 資訊來源的實驗性研究方法；三、理論性結果和應用性個案研究的內容。
第三章研究方法
本研究主要以投影機的基本問題，以尋找投影機的優缺點，找出大 家想使用投影機樣式及不想使用投影機的問題。並介紹萃思理論的方法 及理論，最後利用萃思理論進行投影機的研究及改善，以矛盾矩陣找出 最佳的解決方法。
3.1 萃思(TRIZ)的發展來源與核心
TRIZ 的意思是「發明問題解決理論」，人們在解決發明問題過程中，
所面臨或需要解決的基本問題都是相同的，其所需要解決的矛盾，從本 質來看是相同的，解決發明問題時所應用的技術創新，也會在後來一次 次發明問題中反覆被使用，只是被應用的技術領域不同，因此阿舒勒將 那些己有的知識，透過專利解析，將所對應的發明問題進行整理與重組，
形成一套系統化的理論，做為未來發明及創新問題解決時的指引，基於 以上想法，阿舒勒與蘇聯科學家一起，經過 50 多年以數百萬計的專利文 獻和自然科學知識進行研究、整理歸納，最終建立起一種套系統化、實 用的解決發明問題的理論和方法體系，這就是 TRIZ 的源來，如圖一所 示。
全球發明專利
解決問題的過程 分析
自然科學知識
TRIZ
概念:
矛盾 資源 技術系統 理想化 發明級別 工具與模型:
39個通用工程參數 40發明原則
分離原則
物質-場分析模型 76個標準解 知識庫、效應庫
TRIZ(發明問題解決演算法) 分析、總結、歸納
TRIZ的來源 TRIZ主要內容
圖 3.1 TRIZ 的來源與內容 資料來源： TRIZ 入門與實踐，鼎茂出版公司，2011
阿舒勒發現，技術系統進化過程不是隨機的，而是存在系統性的規 律可以遵循，這種規律會在不同領域間反覆出現，TRIZ 的核心思想如下：
(一) 在解決發明問題實踐中，人們遇到各種矛盾以及相應的解決方案 總是重複出現。
(二) 徹底而不是折衷解決技術矛盾的創新原理與方法，其數量並不多，
一般科技人員都可以學習、掌握。
(三) 解決特定領域技術問題最有效的原理與方法，往往來自其他領域
的科學知識。
3.2 萃思解決發明性問題的步驟
通常我們要對一個實際問題進行仔細的分析，然後把這個問題轉 換成一個問題模型。針對不同的問題模型，應用不同的解決工具，得 到解決方案模型。最後，將這些解決方案模型，應用到具體的問題中，
就是問題的最終解決方法。
圖3.2 系統化創新流程四步驟
資料來源： TRIZ 入門與實踐，鼎茂出版公司，2011
利用 TRIZ 原理的問題模型共有四種型式：技術矛盾、物理矛盾、
物質-場問題、知識效應問題。與此相對應，TRIZ 的工具也有幾種：三 十九個特徵參數與四十個發明原則、矛盾矩陣、分離原理、知識與效 應資料庫和標準解系統等。
Define 定義問題
Select tools 選擇工具
Generate Solutions 解決問題 Evaluate
評估
3.3 萃思解決矛盾問題的工具
利用萃思原理解決問題方法如下：首先，將一個待解決的實際問 題轉化為問題模型；二. 針對不同的問題模型，應用不同的 TRIZ 工具 得到解決方案的模型；三. 將這些解決問題的方案模型應用到具體的問 題之中，得到問題的解決方案。
萃思(TRIZ)解決矛盾問題的流程，如圖 3.2 所示。萃思理論認為只 要有系統存在，就一定包含矛盾。矛盾又分為技術矛盾與物理矛盾，
技術矛盾指技術系統中兩個參數之間存在著相互制約，是指提高技術 系統的某一參數(特性、子系統)時，導致了另一個參數(特性、子系統) 的惡化而產生的矛盾，例如亮能與節能、成本與品質。物理矛盾只在 技術系統中的某一個參數無法滿足系統內相互排斥、不同需求例如長 與短、冷與熱。
問題模型
最終解決方法 待解決的問題
解決方案模型
轉化
TRIZ工具
應用
難
圖3.3 萃思(TRIZ)解決發明性問題的機制 資料來源： TRIZ 入門與實踐，鼎茂出版公司，2011
3.3.1 技術矛盾
1.三十九個通用工程參數
當系統內的兩個不同參數相互衝突時，表示該系統中存在技術矛 盾，產生技術矛盾的這兩個參數之間是矛盾對立的、相互依存解具有 緊密的相關性。故應用在矛盾矩陣來解決實際問題的時候，先把組成 技術矛盾的兩個參數，分別用三十九個通用參數中的兩個來表示。這 樣的目的是把實際工程設計中存在的矛盾，轉化成標準的技術矛盾，
即用三十九個通用工程參數表示的技術矛盾。對這三十九個參數進行 配對組合解釋如表 3-1 所示。
表 3-1 三十九通用參數
編號 參數名稱 編號 參數名稱
1 移動物體的重量 2 靜止物體的重量 3 移動物體的長度 4 靜止物體的長度 5 移動物體的面積 6 靜止物體的面積 7 移動物體的體積 8 靜止物體的體積
9 速度 10 力
11 應力、壓力 12 形狀
13 成分的穩定性 14 強度
15 移動物體的耐久性 16 靜止物體的耐久性
17 溫度 18 亮度
19 移動物體的能量消耗 20 靜止物體的能量消耗
21 功率 22 能量的浪費
23 物質的浪費 24 資訊的遺失 25 時間的讓廢 26 物質的數量
27 可靠度 28 量測精準度
29 製造精密度 30 對物體的有害因素 31 產生有害作用的物體 32 可製造性
33 操作方便性 34 可維修性
35 適應性、通用性 36 系統的複雜性 37 控制和測量的複雜度 38 自動化程度 39 生產力
資料來源： TRIZ 入門與實踐，鼎茂出版公司，2011
技術矛盾最終可以找到解決實際問題的一些可行方案，技術矛盾的 解題過程是：先將一個待解決的具體問題用通俗語言加以描述，進而轉 化為利用三十九個通用工程參數描述技術矛盾即所謂標準的「問題模型」。
然後，針對這種類型的問題模型，進一步利用解題工具-矛盾矩陣，找到 針對矛盾的發明原則。依據這些發明原則人們受到啟發，經過演繹與具
體化，最終可以找到解決的實際問題，解決技術矛盾的一般解題模式如 圖3.4所示。
技術矛盾
最終解決方 案 發明原則
待解決的問 題 轉化
矛盾矩 陣
應用
還有問題
圖3.4 技術矛盾的解題模式
資料來源： TRIZ 入門與實踐，鼎茂出版公司，2011
當系統中的兩個參數之間存在著相互制約、此消彼長的情況，就會 產生技術矛盾。解決技術矛盾通常要使用到四十個發明原則。本文使用
「對照式解法五階段」(Solution mapping 5 stage) 【16】來做現狀、矛盾 矩陣與發明原則之間的分析，階段1.找出需要改善的因素；階段2.對照需 要改善的因素於矛盾矩陣表之參數；階段3.列出可能的解題方向；階段4.
確認解題的方向是否伴隨矛盾出現；階段5.將參數相互比對並找出可能的 發明原則。為了提高解決技術矛盾的效率，了解各個發明原則的使用時 機，阿舒勒創建了矛盾矩陣(如表3-2)，作為解決技術矛盾的工具。
表 3-2 矛盾矩陣(部分) 惡化工程參數
改善的特徵
1 9 21 39
移動物 體的重
量
… 速 度
… 功 率
… 生產 力
1 移動物體的重量 2，8
15，38
12，36
18，31
35，3
24，37
…
9 速度 2，28
13，38
19，35
38，2
-
…
21 功率 8，36
38，31
15，35
9
28，35
34
…
39 生產力 35，26
24，37
- 35，20
10
資料來源：Genrich Alshuller,“ And Suddenly the Inventor Appeared”, Technical innovation Center,Inc,January 2004
2. 四十個發明原理
在分析與歸納之後，Altshuller整理出三十九個系統特徵參數，並且 將其與四十個發明原則相對應，這四十條發明原則是阿舒勒TRIZ理論中 最早奠定的基礎內容。經實證證明，這四十條發明原則，適時有效的創 新方法，容易學習和掌握，通常練習與實際使用頻率也是最高。學習並 掌握四十發明原則，對於研發、生產和日常生活中的各種問題，有重要 的啟示和神奇促進作用。將四十發明原則【18】表列如下：
表 3-3 四十個發明原則 1. 分割 Principle 1. Segmentation 2. 分離 Principle 2. Taking out 3. 局部品質 Principle 3. Local quality 4. 非對稱性 Principle 4. Asymmetry 5. 合併 Principle 5. Merging 6. 多功能 Principle 6. Universality 7. 套疊 Principle 7. Nesting 8. 平衡力 Principle 8. Anti-weight
9. 預先反作用 Principle 9. Preliminary anti-action 10. 預先作用 Principle 10. Preliminary action
11. 事先預防 Principle 11. Beforehand cushioning 12. 等位能 Principle 12. Equipotentiality
13. 反向操作 Principle 13. Inverse
14. 曲面化 Principle 14. Spheroidality 15. 動態化 Principle 15. Dynamics
16.不足或過多的作用 Principle 16. Partial or excessive actions 17. 轉變空間維度 Principle 17.Another dimension
18. 機械振動 Principle 18. Mechanical vibration 19. 週期性動作 Principle 19. Periodic action
20. 連續有效作用 Principle 20. Continuity of useful action 21. 快速作用 Principle 21. Skipping
22. 將有害變成有益 Principle 22. Blessing in disguise 23. 回饋 Principle 23. Feedback
24. 中介物 Principle 24. ntermedialy 25. 自助 Principle 25. Self-service 26. 複製 Principle 26. Copying
27. 拋棄式 Principle 27. Cheap short-living objects 28. 機械系統替代 Principle 28. Mechanics substitution
29. 使用氣體或液體 Principle 29. Pneumatic and hydraulics 30. 彈性殼和薄膜 Principle 30. Flexible shells and thin films 31. 多孔材料 Principle 31. Porous materials
32. 顏色改變 Principle 32. Color changes 33. 同質性 Principle 33. Homogeneity
34. 丟棄與復原 Principle 34. Discarding and recovering 35. 參數改變 Principle 35. Parameter changes
36. 相轉變 Principle 36. Phase transitions 37. 熱膨脹 Principle 37. Thermal expansion 38. 使用強氧化劑 Principle 38. Boosted interaction 39. 鈍性環境 Principle 39. Inert atmosphere 40. 複合材料 Principle 40. Composite structures 資料來源： TRIZ 入門與實踐，鼎茂出版公司，2011
3.3.2 物理矛盾
所謂物理矛盾是指當一個技術系統中對同一個元素或屬性具有相互 排斥的(相反或是不同的)需求時，便出現物理矛盾。物理矛盾反映的是唯 物辯證法中的對立統一規律，即矛盾雙方存在著兩種相互依賴的關係-對 立關係及統一關係。一方面，物理矛盾講的是相互排斥即同一性質相互
對立狀態，即所謂非此即彼；另一方面，物理矛盾又要求所有相互排斥 和對立狀態的統一，即矛盾的雙方存在於同一客體之中。
對物理矛盾的瞭解使的人們放棄了一貫的思維習慣，並促使人們去 探索解決問題的有效方法。要解決物理矛盾，就必須對矛盾的需求所涉 及的參數(空間、時間、形式、內容、結構和不同性質)進行一番選擇，然 後有必要找到一個適當的方式，改變所選的參數，讓矛盾從對立走向統 一，從而使得該矛盾得以解決。解決物理矛盾的核心是實現矛盾雙方的 分離，其解決問題的模式如圖3.5所示。
物理矛盾
最終解決方案 發明原理
待解決的問題 轉化
分離原理
應用
圖3.5 物理矛盾的解決模式
資料來源： TRIZ 入門與實踐，鼎茂出版公司，2011
現代TRIZ理論在解決物理矛盾方法的基礎上，將分離原理分成四種 基本類型，及空間分離、時間分離、條件分離和系統級別的分離，如圖 3.6
所示。將對這四種分離原理分別加以介紹。
分離原理
條件分離 系統級別的分離 時間分離
空間分離
圖 3.6 分離原理的四種類型
資料來源： TRIZ 入門與實踐，鼎茂出版公司，2011
1.空間分離：所謂空間分離，是只將矛盾雙方在不同的空間上加以分 離。當關鍵子系統的矛盾雙方，在某一空間中只出現特定一方時，便可 以進行空間分離。
2.時間分離：所謂時間分離，是只把矛盾雙方在不同的時間點上加以 分離，以解決問題或降低解決問題的難度。當關鍵子系統的矛盾雙方，
在某一時間點上只出現特定一方時，就可以進行時間分離。
3.條件分離：所謂條件分離，是將矛盾雙方在不同的條件下分離，以 解決問題或降低問題的難度。當關鍵子系統的矛盾雙方，在某一條件下 只出現特定一方時，可以進行條件分離。
4.系統級別的分離：所謂系統級別的分離原理，是將矛盾雙方在不同 的層次分離，以解決問題或降低問題難度。當矛盾雙方在關鍵子系統的 層次出現特定一方，而在其他子系統、系統或超系統層次內不出現時，
可以進行系統級別的分離。
3.3.3 物質-場的標準解
物質-場分析通樣遵循著TRIZ中解決問題的一般流程，以物質-場模 型做為問題模型，中間工具是標準解系統，對應的解決方案模型是標準 解法系統中的標準解。因為標準解系統提供的是較為具體的解決方案模 型，所以很多TRIZ專家都喜歡用物質-場理論和標準解去解決實際問題。
物質-場分析方法引入了三個基本概念：物質、場、相互作用。
「物質」可以是自然界中的任何一個東西，如桌子、房子、空氣、水、
地球、太陽、人、電腦等。物質的代號是S，對於系統中多種物質，可以 利用下標的序號加以區分，如S1、S2、S3等。通常我們都是用S1表示被動 方，用S2表示主動方，用S3表示被引入的物質。
「場」是物質引起粒子相互作用的一種物質形式，物理學中的場只 有四種，即重力場、電磁場、強相互作用場(核力場)、弱相互作用場(基 本粒子場)，都可以稱其為物質-場模型中的一種「場」，場的代號為F，對 於一個系統中有多種場，可以用下標序號加以區分，如F1、F2、F3等。
「相互作用」是指在場與物質的相互作用變化中，所實現的某種特 定功能。物質-場分析之間的表示如圖3.7和表3.4所示。
S2 S1
F
圖3.7 物質-場的基本模型
資料來源： TRIZ 入門與實踐，鼎茂出版公司，2011
表 3.4 線條的代表意義
符號 意義
有效而定向的正常作用 有效的而不充分作用 +++++++++++++++++++〉 有效而過度的相互作用
有害的定向作用 資料來源： TRIZ 入門與實踐，鼎茂出版公司，2011
這個三角形可為系統的一個簡單模型，不同的線條型式代表三者的 利害關係。實線表有用的效應，虛線表無用的效應，波浪線表有害的效 應，雙實線表過多的效應。若分析圖中出現虛線或波浪線，表示系統存 在需改善的缺點。
物質-場方法在使用上也有其思考順序【8】，列示如下：
(1) 是否為一個完整的物質–場?
(2) 它是一個量測問題?
(3) 是否為一有害的交互作用?
(4) 是否有過多或不足的作用?
上述四個思考順序即為標準解四大類型，發明問題的標準解有76種 之多，內容複雜，使用不易。在過去不斷的使用和實踐的過程中，人們 總結出一整套的使用步驟與流程，使不太熟悉標準解法的初學者，也可 以遵循上面四個步驟，來經常使用標準解，而得到解題的方向。
而標準解的由來是在物質–場分析中，技術系統構成的三個要素-物質 S1、物質S2、場F-三者缺一，就會造成系統的不完整，或當系統中某一物 質所特定的機能沒有實現時，系統內部就會產生各種矛盾(形成技術難題)，
為了解決系統產生的問題，可以引入另外的物質或改進物質之間的相互 作用，並伴隨能量(場)的生成、變換、吸收等，物質-場模型也從原來的 形式轉換為另一種形式，因此各種技術系統及其轉換都可用物質和場的
相互作用形式來表達，將這些變化的作用形式加以歸納總結後，就形成 了發明問題的標準解法。發明問題的標準解法可以用來解決系統內的矛 盾，同時也可以據以進行全新的產品設計。阿舒勒分析過大量的專利後 發現：如果專利對應所解決問題的物質-場模型相同，那麼最終解決方案 的物質-場模型也會相同如圖3.8所示。
S2 S1
F
S2
S1
F
S3
圖 3.8 消除有害作用的標準解法之一 資料來源： TRIZ 入門與實踐，鼎茂出版公司，2011
就技術系統的結構屬性而言，物質-場的概念顯示了其結構上的內涵 和特點。因此，我們可以借助物質-場分析與標準解這個TRIZ解題方法，
從技術系統的結構角度出發，從問題的結構屬性及對應的漂準解法來解 題，如圖 3.9所示。
物質-場
最終解決方案 標準解
待解決的問題
轉化 應用
圖3.9 物質-場的解題模式
資料來源： TRIZ 入門與實踐，鼎茂出版公司，2011
最後要說明的是，物質-場分析已經把一個技術系統，分解到「物」
和「場」這種「元素」級別，顯然這是一種最精細的解題方法。從這個 方面來說，在技術系統中，從解決技術矛盾到解決物理矛盾，再到求解 物質-場問題，是一個宏觀層面逐漸進入到微觀層面的過程。
第四章研究結果分析
本章節探討的是應用萃思(TRIZ)方法於投影機的改善，雲端微型投 影機的設計觀念與研究，主要是應用萃思理論的應用，使萃思理論跟學 術應用結合。使學術產生新的創新思維，而本研究跟萃思理論的結合應 用，利用萃思理論的發明原則等方法，也探討了問題解決理論工具在應 用後的效應，例如四十發明原則、矛盾技術、物質-場分析及 76 標準解法 的應用。
4.1 所欲解決的問題
傳統的投影系統因侷限於過大的體積，一般家庭用娛樂影音系統之 多媒體播放器僅能做為解碼用，而與之搭配的顯像器，也多偏向選擇大 尺寸與大螢幕，縱使其厚度已變薄，但體積反而更大，以致無法隨時移 動，也無法隨身攜帶，無法提供個人更多樣的選擇。致無法配合現今發 展的多媒體播放器及手機系統為易地攜帶使用，今若能藉由微投影系統 之微小體積，再結合市場之小型化、輕量化之多媒體播放器及手機系統 的發展，將可無限增加投影機的使用價值。
今日網路十分的發達，不管在哪幾乎都可以有網路的使用，如果投 影機也加入網路的使用，也可以增加其競爭性，對於方便攜帶跟隨時使 用的方便性。也減少許多與電腦相接的實體傳輸線。
4.2 技術矛盾分析與結果
矛盾是萃思(TRIZ)思維中一項核心的部份，也就是說，只要系統存 在，就包含矛盾，而當科技系統產生有害作用或作用不完善時，該系統 就需要改善。下方先列出既有之投影機在使用時的問題點、希望改善的 項目以及此裝置的設計關鍵，之後再以「對照式解法五階段」(Solution mapping 5 stage)來做現狀、矛盾矩陣與發明原則之間的分析。
既有問題與希望改善項目：
1.不同於傳統又大又重的投影機，利用微型影音投影裝置，具節能與 環保優勢，可像消費電子產品直接放進口袋隨身攜帶，輕巧、操作簡單，
隨時隨地分享影片、照片、遊戲，在工作上便利、聰明，可與筆記型電 腦連接直接向客戶展示專業簡報。
2.傳統投影機實體傳輸線很多，又有一定的空間限制，十分讓費時間。
利用無線網路的特性，可以不受空間的限制減少實體傳輸線成本。不會 因為實體傳輸線的傳遞而使簡報中斷，任何一個人報完簡報隨時可換另 一個人隨時可以繼續接著報告。
3.利用無線網路可以多功能的方面使用，隨時隨地分享影片、照片，
並將所需要的資料、投影片和檔案上傳到網路上，還可以方便的在網路 上下載需要的資料。
首先利用「對照式解法五階段」(Solution mapping 5 stage)對投影機大
小問題做現狀、矛盾矩陣與發明原則之間的分析：
階段 1 ：需改善因素 投影機的大小
階段 2 ：對照投影機大小於矛盾矩陣表之參數 靜止物體的體積(參數8)。
階段 3 ：可能的解題方向
減少投影機需要的材料與空間。
階段 4 ：確認解題的方向是否伴隨矛盾出現，減少投影機需要的材 料與空間下須考慮的技術---系統的複雜性(參數36)。
階段 5 ：將參數相互比對並找出可能的發明原則
比對投影機的大小與技術---得到發明原則 6 , 7 , 17 如表 4.1 所 示。
表 4.1 對投影機大小的發明原則 代號 發明原則 發明原則的效果
6 多功能 利用投影機增加許多之前沒有的新功 能，並減少許多不必要的設施與設備。
7 套疊 利用套疊原理，把投影機內部擺放加以
調整，可有效的節省空間。
17 轉變空間維度 對空間的改變，使進行第二次或第三次
空間的轉換。
資料來源：本研究自行整理
接著使用「對照式解法五階段」(Solution mapping 5 stage)對投影機實體傳 輸線問題做現狀、矛盾矩陣與發明原則之間的分析：
階段 1 ：需改善因素 投影機的傳輸線
階段 2 ：對照投影機傳輸限於矛盾矩陣表之參數 物質的浪費(參數23)。
階段 3 ：可能的解題方向
利用無線傳輸，減少不必要的實體傳輸線。
階段 4 ：確認解題的方向是否伴隨矛盾出現，減少投影機需要的實體 傳輸線所需要一些無線網路的技術---系統的複雜性(參數36)。
階段 5 ：將參數相互比對並找出可能減少實體傳輸線的發明原則
比對投影機實體傳輸線---得到發明原則 3, 24 如表 4.2 所示。
表 4.2 對實體傳輸線的發明原則 代號 發明原則 發明原則的效果
3 局部品質 利用外來無線傳輸，來減少實體傳輸 線，而取代它。
24 中介物 用 Wifi-widi 作為投影機與 Wifi 的連 接。
資料來源：本研究自行整理
當我們想要改善系統中某一特性、某一變量時，會引起系統中另一 特性或變量的惡化，此時矛盾就產生了，通常在這種情況下就需要考慮 妥協方案，然而並非每一個發明原則都可提供有效的解法，因此儘可能 找出最關鍵矛盾(Root contradiction)之處以減少發明原則的數目，當然也 可利用歸納的方法來找到常用的發明原則。因此由以上論述得知技術矛 盾分析之結果彙整如下：
1. 利用新型微投影機，使之前較大投影機的大小改變，讓投影機小 到可以像手機一樣方便攜帶到任何地方去，並且隨時都可以投影 想要的圖片及影片。
2. 利用無線網路的功能，可以減少實體傳輸線的需要性，也減少了 實體傳輸線所佔的空間，與材料費用。大大的增加了投影機的實
用與方便。
下列是技術矛盾分析結果之對應表格，如表 4.3所示
表4.3 技術矛盾分析結果
工具/方法 內容 改善後結果 評價
技 術 矛 盾
39參數中的參 數8、23、36
40發明原則中 的3、6、7、17 和24發明原則 矛盾矩陣
(1)變更形狀和大 小：以較少成本 與空間完成投影 (2)減少成本：減
少了與電腦相接 的實線，增加活
動空間
(1) 將特定問題轉換成 標準問題，運用矛盾矩 陣之比對發明原則，則 及評估可行性並得到答
案。
(2) 快速又有系統避免 嘗試錯誤法的時間
資料來源：本研究自行整理
4.3 物質-場分析
由圖 4.1 所示，傳統投影機的物質-場分析圖，傳統投影機需要太多 必須使用的物件，由物質-場分析上進行分析，可減少一些不需要的原件。
F
S2 S3
S1 S4
F：電力
S1：電腦(手機 平板電腦) S2：投影機與電腦連接線 S3：傳統投影機
S4：傳統投影機風扇
圖 4.1 傳統投影機之物質-場分析 資料來源：本研究自行整理
由圖 4.1 可知許多可改善的問題，利用發明原則找出了矛盾之處，並 且減少了許多不需要的物質，也減少了許多材料資源跟空間的利用，並 且加入了雲端網路的概念，增加了現代人的網路應用與雲端存取的方便 性，分析過後如圖 4.2 所示：
F
S2 S1
F ：電力
S1：電腦(手機 平板電腦) S2：雲端微型投影機
S3：雲端網路 S3
圖 4.2 雲端微型投影機之物質-場分析 資料來源：本研究自行整理
4.3.1 物質-場分析結果
標準解(Standard Solution)與物質-場發展於1975年至1985年間，是彙 整一般解決不同問題的普遍性訣竅後，用來解釋極為相似的問題，事實 上，僅使用物質-場分析模型中之各項變換規則很難被初入門者活用，而 標準解正好可補足此部分之不足。藉由標準解及標準程序的啟示，可以 協助設計者或維修者得到解決問題的方法。
圖4.1 已知傳統的投影機又大又笨重不方便攜帶，還有需要連接電腦 等等許多程序。利用第六原則(多功能/通用性原則)將原本投影機的功能 增加，利用第七原則(套疊原理)把投影機的體積縮小可以節省空間如表 4.1所示，也利用第三原則(局部品質原則)、和第二十四原則(中介物原則) 把原本電腦跟投影機之間的實體傳輸線改成只需要無線網路連接如表4.2 所示。利用無線網路的雲端系統來取代實體傳輸線的空間與材料，也利 用微型投影機取代過大的投影機減少材料的消耗，達成了矛盾矩陣中我 所需要改變的需求，得到我想得到的標準解。
由圖4.2 可知道經過TRIZ改善的投影機，利用創新理論、矛盾矩陣 找到可改變的問題與該解決的問題，不只提高了投影機攜帶的方便，也 提高了使用方便，也符合現代人隨處可上網配合無線網路的效果，只要 有WIFI的地方都可以連線投影，也減少了許多的空間與材料的使用，因 此在建立物質-場分析圖過程中再充分利用四大類型的七十六個標準解引 導出解決問題的概念，即可得到完全解答如表4.4所示：
表 4.4 物質-場分析結果
工具
方法 內容 改善後結果 評價
物質 -場
無線網路 物質-場
分析圖 76標準解
(1)成功的利用微投影 機改善體機大小，雖 然沒有像手機那麼 小，但是可以方便攜 帶。
(2)同時也可以連接無 線網路(WIFI)來連接 投影機，直接可以用 電腦讓投影機撥放影 片和圖片
(1)若能在物質場分析圖之後繼 之以技術矛盾分析，則可提供 較為具體的解題方向，但還是 十分不普及，雖然利用了許多 發明原則找到矛盾之處，但是 實際效果還是不足。
(2)僅使用物質-場分析模型 中之各項變換規則似乎很難被 活用，而標準解正好可補足此 部分之不足。
資料來源：本研究自行整理
4.4 研究成果及應用之專利
如圖4.3所示為雲端微型投影機方塊圖，利用微型影音裝置作為投影 機的基底，使用Wifi-widi作為微型投影機及Wifi的連結，使智慧型手機可 以透過網路直接遠端使用雲端微型投影機。雲端微型投影機輕巧方便，
不需要多餘的網路線，也可以直接上網抓取需要的資料及觀看。
微型投影機 (微型影音裝
置)
Wifi -Widi
智慧型手機/ Wifi 平板電腦 智慧型手機所/
平板電腦輸出 的影像
雲端微型投影機
HDMI
無線網路
無線網路
圖 4.3 雲端微型投影機方塊圖 資料來源：本研究自行整理
本研究雲端微型投影機於 2012 參加第 64 屆德國紐倫堡國際發明與 新品展。數位行動通訊時代的需求發展快速，網絡與行動裝置的結合，
在科技生活中隨處可見，行動投影的概念即是為了滿足機動性的資訊分 享而生。具無線傳輸功能之行動投影機，可容易與行動裝置結合，能隨 時分享大尺寸影音，其體積小及亮度高的優點，亦擺脫傳統顯示器的局 限。
本研究作品之特點：(1)結合行動通訊裝置，智慧型手機與行動電視 (2)體積小，重量輕，利於攜帶(3)亮度及解析度高，實用性佳(4)不受時空
限制，隨時可以投影觀看(5)下載影片觀賞，擺脫傳統固定型大銀幕的空 間與搬運不易(6)行動戲院的實現(7)具備環保效益。
本研究作品之技術：(1)微投影技術結合行動通訊裝置與多媒體撥放 相結合(2)軟體設計利於自動結合行動通訊裝置與網路(3)使用者介面考量，
操作容易。
圖 4.4 雲端微型投影機外觀圖
其中在德國紐倫堡國際發明與新品展中所展示的雲端微型投影機之 照片(參附件一)，獲獎獎狀(參附件二)。
此微型影音已經申請專利，依其裝置主要係由微投影機模組、發光 二極體燈具、智慧型手機座、多媒體解碼器及喇叭基座組合所成，其特 徵在於(1)微投影機模組，置於發光二極體燈具上方，以投影播放來自多 媒體解碼器及手機之影像輸出(2)發光二極體燈具，呈圓弧狀，內裡設有 傳輸通路，分別銜接微投影機模組及多媒體解碼器(3)智慧型手機座，係
可更換並置於多媒體解碼器之頂面端(4)多媒體解碼器，置於喇叭基座上 方，且兩側端銜接發光二極體燈具(5)喇叭基座，內藏喇叭並輸出電源，
以播放來自多媒體解碼器及手機影像之聲音。
表 4.5 主要元件符號說明
10—微型影音裝置 11—微投影機模組 12—發光二極體燈具 13—智慧型手機座 14—多媒體解碼器 15—喇叭基座
圖4.5 微型影音裝置結構示意圖1 資料來源：M420778_微型影音裝置
圖4.6 微型影音裝置結構示意圖2 資料來源：M420778_微型影音裝置
4.4.1 先前技術
目前一般家庭用娛樂影音系統之多媒體播放器僅能做為解碼用，而 與之搭配的顯像器，也多偏向選擇大尺寸與大螢幕，縱使其厚度已變薄，
但體積反而更大，以致無法隨時移動，也無法隨身攜帶，無法提供個人 更多樣的選擇。相較於傳統桌燈僅能做為桌上檯燈照明使用，今若採檯 燈化之多媒體設計，應可將桌上的個人空間衍生出更完美之運用。
傳統的投影系統因侷限於過大的體積，致無法配合現今發展的多媒 體播放器及手機系統為易地攜帶使用，今若能藉由微投影系統之微小體 積，再結合市場之小型化、輕量化之多媒體播放器及手機系統的發展，
將可無限增加投影機的使用價值。
使用手機播放器只能針對單一品牌做使用，今若能將智慧型手機模 組座相容於不同的智慧型手機品牌，則消費者將可方便隨時插用，而毋 需顧慮是否屬同一品牌。
4.4.2 新型內容
本創作係屬一種微型影音裝置，依其裝置主要係由微投影機模組、
發光二極體燈具、智慧型手機座、多媒體解碼器及喇叭基座組合所成，
其中微投影機模組，置於發光二極體燈具上方，以投影播放來自多媒體 解碼器及手機之影像輸出。
如本創作係屬一種微型影音裝置，依其裝置主要係由微投影機模組、
發光二極體燈具、智慧型手機座、多媒體解碼器及喇叭基座組合所成，
其中發光二極體燈具，呈圓弧狀，內裡設有傳輸通路，分別銜接微投影 機模組及多媒體解碼器。
如本創作係屬一種微型影音裝置，依其裝置主要係由微投影機模組、
發光二極體燈具、智慧型手機座、多媒體解碼器及喇叭基座組合所成，
其中智慧型手機座，係可更換並置於多媒體解碼器之頂面端。
如本創作係屬一種微型影音裝置，依其裝置主要係由微投影機模組、
發光二極體燈具、智慧型手機座、多媒體解碼器及喇叭基座組合所成，
