LCoS (англ. Liquid Crystal on Silicon — жидкие кристаллы на кремнии) — технология получения изображения, используемая в проекторах. Является третьей по распространенности после технологий DLP и 3LCD (LCD), но занимает значительно меньшую долю рынка.
Синонимами LCoS являются аббревиатуры D-ILA (англ. Direct Drive Image Light Amplifier) компании JVC и SXRD (англ. Silicon X-tal Reflective Display) компании Sony. D-ILA — официально зарегистрированный товарный знак компании JVC, который означает, что в данном продукте применена оригинальная разработка на основе дисплея выполненного по технологии LCoS, сетчатого поляризационного фильтра и ртутной лампы[1]. D-ILA подразумевает трёхчиповое LCoS-решение. Также часто можно встретить аббревиатуру HD-ILA. SXRD — зарегистрированный торговый знак Sony для продукции, сделанной с использованием технологии LCoS.
Принцип технологии
Принцип работы современного LCoS-проектора близок к 3LCD, но в отличие от последней использует не просветные ЖК-матрицы, а отражающие. Так же, как и DLP-технологии, LCoS использует эпипроекцию вместо традиционной диапроекции, свойственной LCD.
На полупроводниковой подложке LCoS-кристалла расположен отражающий слой, поверх которого находится жидкокристаллическая матрица и поляризатор. Под воздействием электрических сигналов жидкие кристаллы либо закрывают отражающую поверхность, либо открываются, позволяя свету от внешнего направленного источника отражаться от зеркальной подложки кристалла.
Как и в LCD-проекторах, в LCoS-проекторах сегодня используются в основном трёхчиповые схемы на основе монохромных LCoS-матриц. Так же, как и в технологии 3LCD для формирования цветного изображения обычно используются три кристалла LCoS, призма, дихроичные зеркала и светофильтры красного, синего и зелёного цветов.
Тем не менее, существуют одночиповые решения, в которых цветное изображение получается использованием трех мощных цветных быстро переключаемых светодиодов, последовательно дающих свет красного, зеленого и синего цвета, такие решения выпускает фирма Philips. Мощность их света невелика.
В конце 1990-х годов компания JVC предлагала одночиповые решения на основе цветных матриц LCoS. В них световой поток разбивался на составляющие RGB непосредственно в самой матрице при помощи фильтра HCF (англ. Hologram Color Filter — голографический цветовой фильтр). Эта технология получила название SD-ILA (англ. single D-ILA). Также одноматричные решения разрабатывал и Philips.
Но одночиповые LCoS-проекторы не получили широкого распространения из-за ряда недостатков: трехкратные потери светового потока при прохождении фильтра, что в том числе накладывало ограничения по причине перегрева матрицы, невысокое качество цветопередачи, более сложная технология производства цветных LCoS-чипов.
 |
 |
История
Предыстория появления технологии
В 1972 в лаборатории Hughes Research Labs авиастроительной корпорации Говарда Хьюза Hughes Aircraft Company, которая в то время являлась центром самых передовых исследований в области оптики и электроники, был изобретен LCLV (англ. Liquid Cristal Light Valve — жидкокристаллический оптический модулятор). Впервые технология LCLV была использована для отображения информации на больших экранах в командных центрах управления ВМФ США. Тогда эти устройства могли отображать только статическую информацию.
Развитие технологии продолжалось и термин LCLV был заменен на англ. Image Light Amplifier (ILA), как более подходящий.
ILA отличается от D-ILA тем, что управление жидкими кристаллами осуществляется с помощью фоторезиста, на который подается модулирующий луч, создаваемый электронно-лучевой трубкой.
В начале 1990-х компании Hughes и JVC решили объединить усилия по работе над технологией ILA. 1 сентября 1992 стало официальной датой образования совместного предприятия Hughes-JVC Technology Corp. Впервые коммерческий проектор на основе технологии ILA были продемонстрирован компанией JVC в 1993 году. В течение 1990-х годов было продано свыше 3000 таких проекторов.
Использование электронно-лучевой трубки в качестве модулятора изображения в устройствах ILA накладывало ограничения на разрешающую способность, габариты и стоимость устройства и требовала сложной юстировки оптических трактов. Поэтому JVC продолжает исследования для создания принципиально новой отражающей матрицы, которая решила бы эти проблемы, сохранив достоинства технологии. В 1998 году компания продемонстрировала первый проектор, сделанный по технологии D-ILA, в котором модулирующее изображение устройство в виде связки «луч ЭЛТ — фоторезист» заменено на управляющие КМОП-элементы, имплементированные в полупроводниковую структуру подложки — отсюда и название технологии «direct drive ILA» — ILA с прямым управлением. Иногда D-ILA расшифровывают как «digital ILA» (цифровой ILA), это не совсем верно, но так же правильно отражает суть изменений технологии D-ILA от управляемой аналоговым устройством (ЭЛТ) ILA.
Была и промежуточная, тоже уже цифровая, технология между ILA и D-ILA, не получившая распространения — FO-ILA, — где управляющая электронно-лучевая трубка была заменена пучком световодов на основе оптоволокна (Fiber Optic), которые передавали модулирующий сигнал с поверхности монохромного монитора.
Первая волна
 | Этот раздел не завершён. |
Вторая волна
Philips
В конце 2003 года компания Philips запустила завод по производству LCoS-панелей. Под этот проект создано отдельное подразделение Philips LMS — LCOS Microdisplay Systems, а спонсором проекта выступало Министерство образования и исследований Германии. Общая стоимость проекта составляла 20 млн евро[2]. Несмотря на многомиллионные планы, Philips свернула производство LCoS к концу 2004 года.
Intel
В январе 2004 года на выставке CES компания Intel анонсировала первые одномегапиксельные (1280×720) LCoS-чипы собственного производства (неофициальное кодовое название технологии — «Cayley»). Освоив производство LCoS-чипов, Intel планировала выйти на рынок проекционных телевизоров высокого разрешения (Full HD), захватив его значимую долю и сделав технологию LCoS массовой. Однако уже к концу 2004 года Intel объявила о сворачивании этого проекта.
Основной причиной этого скорее всего были не технологические проблемы (хотя LCoS-чипы в производстве значительно сложнее CMOS-микросхем — процессоров), а отсутствие рыночных перспектив — к этому времени уже стало понятно, что рынок FullHD-телевизоров будет захвачен более технологичными и дешевыми LCD-телевизорами. Рынок самих по себе проекционных телевизоров и проекторов — слишком незначителен, чтобы оправдать инвестиции.
На технологию LCoS Intel потратила 5 лет и 50 млн $ инвестиций.[3]
Sony
Первый SXRD-проектор (на основе чипа собственной разработки) компания Sony продемонстрировала в июне 2003 года. В следующем году Sony анонсировала проекционной телевизор на основе технологии SXRD. К 2008 году компания отказалась от выпуска всех проекционных телевизоров, включая модели на основе технологии SXRD. Но от выпуска проекторов компания не отказалась. Сегодня Sony выпускает проекторы для больших инсталляций и цифрового кино разрешением до 4096×2160 (на основе чипа 4K-SXRD) и светосилой до 21 000 люмен.
Преимущества и недостатки технологии
- Больший коэффициент полезного заполнения рабочего пространства матрицы. Поскольку в LCoS управляющие элементы размещены за светоотражающим слоем, они не препятствуют прохождению света, в отличие от просветных LCD-матриц, что уменьшает «сетчатость» изображения и минимизирует «эффект гребёнки». Расстояние между элементами матрицы составляет всего несколько десятков микрометров и коэффициент заполнения (отношение суммарной рабочей площади пикселей к общей площади матрицы) у LCoS превышает этот показатель как у LCD-проекторов, так и у DLP.
- LCoS-чипы более устойчивы к мощному излучению чем DLP- и LCD-матрицы, поскольку все элементы размещены на охлаждающей подложке. Это позволяет делать самые мощные инсталляционные проекторы именно на LCoS-технологии.
- LCoS опережает LCD и DLP по максимально доступному разрешению.
- Более глубокий чёрный цвет и более высокая контрастность, чем у LCD.
- Время отклика жидких кристаллов матрицы LCoS меньше, чем кристаллов, используемых в просветных матрицах в LCD-технологии.
- LCoS наследует преимущества LCD-технологии перед одночиповыми DLP-проекторами — отсутствие мерцания и «эффекта радуги».
Проекторы на основе LCoS
Несмотря на разочарования игроков массового рынка, технология LCoS продолжает вызывать интерес у производителей и потребителей.
Проекторы на её основе позиционируются в сегменте высшего уровня качества и в профессиональной сфере применения — цифровые кинопроекторы для кинотеатров и проекторы в системах визуализации авиационных тренажеров.
На сегодняшний день проекторы по технологии LCoS (D-ILA, SXRD) выпускают компании JVC, Canon, Sony, LG, Barco, CrystalView, DreamVision.
См. также
Примечания
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .