LCoS projektor

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 28 april 2020; kontroller kräver 4 redigeringar .

LCoS ( eng.  Liquid Crystal on Silicon-liquid crystals on silicon ) är en bildteknik som används i projektorer . Det är den tredje vanligaste efter DLP- och 3LCD (LCD) -tekniker , men upptar en mycket mindre marknadsandel.

Synonymer för LCoS är förkortningarna D-ILA ( Direct Drive Image Light Amplifier ) ​​av JVC och SXRD ( engelsk  Silicon X-tal Reflective Display ) av Sony . D-ILA är ett officiellt registrerat varumärke som tillhör JVC, vilket innebär att denna produkt använder en originaldesign baserad på en LCoS-display, ett nätformigt polariserande filter och en kvicksilverlampa [1] . D-ILA innebär en tre-chip LCoS-lösning. Du kan också ofta se förkortningen HD-ILA. SXRD är Sonys registrerade varumärke för produkter tillverkade med LCoS-teknik.  

Teknikens princip

Funktionsprincipen för en modern LCoS-projektor är nära 3LCD, men till skillnad från den senare använder den reflekterande snarare än genomskinliga LCD-matriser. Precis som DLP-tekniken använder LCoS epi-projektion istället för den traditionella över-the-air-projektion som finns i LCD-skärmar.

Ett reflekterande skikt är placerat på LCoS-kristallens halvledarsubstrat, ovanpå vilket det finns en flytande kristallmatris och en polarisator. Under påverkan av elektriska signaler täcker flytande kristaller antingen den reflekterande ytan eller öppnar sig, vilket tillåter ljus från en extern riktad källa att reflektera från kristallens spegelsubstrat.

Liksom LCD-projektorer använder LCoS-projektorer idag huvudsakligen tre-chipkretsar baserade på monokroma LCoS-matriser. Liksom i 3LCD-tekniken används vanligtvis tre LCoS-kristaller, ett prisma , dikroiska speglar och röda, blå och gröna färgfilter för att bilda en färgbild.

Det finns dock lösningar med ett chip där en färgbild erhålls genom att använda tre högeffekts, snabbväxlande färglysdioder som producerar rött, grönt och blått ljus i följd, sådana lösningar produceras av Philips . Deras kraft är låg.

I slutet av 1990-talet erbjöd JVC enkelchipslösningar baserade på LCoS-färgmatriser. I dem delades ljusflödet upp i RGB-komponenter direkt i själva matrisen med hjälp av ett HCF-filter ( Hologram Color Filter - holografiskt färgfilter ) .  Denna teknik kallas SD-ILA ( enkel D-ILA ) . Philips utvecklade även enmatrislösningar.  

Men enchips LCoS-projektorer används inte i stor utsträckning på grund av ett antal brister: tre gånger förlusten av ljusflöde när de passerar genom filtret, vilket bland annat införde begränsningar på grund av matrisöverhettning, låg färgåtergivningskvalitet och mer komplex teknologi för produktion av färg LCoS-chips.

Historik

Historien om teknikens framväxt

1972 uppfann Hughes Research Labs från Howard Hughes Aircraft Corporation, som vid den tiden var centrum för den mest avancerade forskningen inom området optik och elektronik, LCLV ( Liquid Cristal Light Valve  - optisk modulator för flytande kristaller) .  För första gången användes LCLV-teknik för att visa information på stora skärmar i US Navy lednings- och kontrollcenter. Då kunde dessa enheter bara visa statisk information.

Teknikutvecklingen fortsatte och termen LCLV ersattes av engelska.  Bildljusförstärkare (ILA) som mer lämplig.

ILA skiljer sig från D-ILA genom att de flytande kristallerna drivs av en fotoresist , som matas med en modulerande stråle genererad av ett katodstrålerör.

I början av 1990-talet beslutade Hughes och JVC att gå samman för att arbeta med ILA-teknik. Den 1 september 1992 var det officiella datumet för bildandet av joint venture Hughes-JVC Technology Corp. Den första kommersiella projektorn baserad på ILA-teknik demonstrerades av JVC 1993. Över 3 000 av dessa projektorer såldes under 1990-talet.

Användningen av ett katodstrålerör som bildmodulator i ILA-enheter införde begränsningar för enhetens upplösning, dimensioner och kostnad och krävde komplex inriktning av optiska vägar. Därför fortsätter JVC sin forskning för att skapa en fundamentalt ny reflekterande matris som skulle lösa dessa problem samtidigt som teknikens fördelar bibehålls. 1998 demonstrerade företaget den första projektorn tillverkad med D-ILA-teknik, där den bildmodulerande enheten i form av en CRT-stråle - fotoresistbunt ersattes med CMOS -kontrollelement implementerade i substratets halvledarstruktur - därav namnet av den direktdrivna ILA-tekniken. » - ILA med direktstyrning. Ibland står D-ILA för "digital ILA" (digital ILA), vilket inte är helt sant, men som också korrekt återspeglar essensen av förändringarna i D-ILA-tekniken från analog enhetsstyrd (CRT) ILA.

Det fanns också en mellanliggande, också redan digital, teknik mellan ILA och D-ILA, som inte användes så mycket - FO-ILA - där kontrollkatodstråleröret ersattes av ett knippe optiska fibrer baserade på fiber (Fiber Optic), som sände en modulerande signal från ytan på en monokrom monitor.

Första vågen

Andra vågen

Philips

I slutet av 2003 lanserade Philips en anläggning för tillverkning av LCoS-paneler. Under detta projekt skapades en separat Philips LMS-division, LCOS Microdisplay Systems, och projektet sponsrades av det tyska utbildnings- och forskningsministeriet. Den totala kostnaden för projektet var 20 miljoner euro [2] . Trots planer på flera miljoner dollar avslutade Philips LCoS-produktionen i slutet av 2004.

Intel

I januari 2004, vid CES , tillkännagav Intel de första 1-megapixel (1280×720) LCoS-chips av sin egen produktion (det inofficiella kodnamnet för tekniken är Cayley). Efter att ha bemästrat produktionen av LCoS-chips planerade Intel att gå in på marknaden för högupplösta ( Full HD ) projektions-TV, ta sin betydande andel och göra LCoS-tekniken massproducerad. Men i slutet av 2004 meddelade Intel att detta projekt höll på att fasas ut.

Den främsta orsaken till detta var sannolikt inte tekniska problem (även om LCoS-chips är mycket mer komplicerade i produktion än CMOS -mikrokretsar - processorer), utan bristen på marknadsutsikter - vid det här laget hade det redan blivit klart att FullHD TV-marknaden skulle vara fångas av mer tekniskt avancerade och billigare LCD-skärmar. Marknaden för projektions-tv och projektorer i sig är för liten för att motivera investeringen.

Intel spenderade fem år och investeringar på 50 miljoner dollar på LCoS-teknik. [3]

Sony

Den första SXRD-projektorn (baserad på ett patentskyddat chip) demonstrerades av Sony i juni 2003. Följande år tillkännagav Sony en projektions-TV baserad på SXRD-teknik. År 2008 hade företaget fasat ut alla projektions-TV-apparater, inklusive modeller baserade på SXRD-teknik. Men företaget vägrade inte att släppa projektorer. Idag producerar Sony projektorer för stora installationer och digital bio med upplösningar upp till 4096×2160 (baserat på 4K -SXRD-chippet) och bländare upp till 21 000 lumen .

Fördelar och nackdelar med teknik

Projektorer baserade på LCoS

Trots besvikelserna från massmarknadsaktörerna fortsätter LCoS-tekniken att locka intresse från tillverkare och konsumenter.

Projektorer baserade på det är placerade i segmentet av högsta kvalitetsnivå och inom det professionella applikationsområdet - digitala bioprojektorer för biografer och projektorer i visualiseringssystem för flygsimulatorer .

Hittills har projektorer som använder LCoS-teknik (D-ILA, SXRD) producerats av JVC , Canon , Sony , LG , Barco , CrystalView , DreamVision .

Se även

Anteckningar

  1. ↑ www.jvc.ru . Hämtad 28 april 2009. Arkiverad från originalet 7 april 2010.
  2. ↑ www.era-tv.ru (otillgänglig länk) . Hämtad 28 april 2009. Arkiverad från originalet 4 mars 2016. 
  3. ↑ www.allprojectors.ru (otillgänglig länk) . Hämtad 28 april 2009. Arkiverad från originalet 4 januari 2011.