Projektor LCoS

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 28. dubna 2020; kontroly vyžadují 4 úpravy .

LCoS ( angl.  Liquid Crystal on Silicon - tekuté krystaly na křemíku ) je zobrazovací technologie používaná v projektorech . Je to třetí nejběžnější po technologiích DLP a 3LCD (LCD) , ale zaujímá mnohem menší podíl na trhu.

Synonyma pro LCoS jsou zkratky D-ILA ( Direct Drive Image Light Amplifier ) od JVC a SXRD ( anglicky  Silicon X-tal Reflective Display ) od Sony . D-ILA je oficiálně registrovaná ochranná známka společnosti JVC, což znamená, že tento produkt využívá originální design založený na displeji LCoS, síťovaném polarizačním filtru a rtuťové výbojce [1] . D-ILA znamená tříčipové řešení LCoS. Často se také můžete setkat se zkratkou HD-ILA. SXRD je registrovaná ochranná známka společnosti Sony pro produkty vyrobené technologií LCoS.  

Princip technologie

Princip fungování moderního LCoS projektoru se blíží 3LCD, ale na rozdíl od posledně jmenovaného využívá spíše reflexní než průsvitné LCD matrice. Stejně jako technologie DLP využívá LCoS epi-projekci namísto tradiční vzduchové projekce, kterou lze nalézt u LCD.

Na polovodičovém substrátu krystalu LCoS je umístěna reflexní vrstva, na které je matrice tekutých krystalů a polarizátor. Pod vlivem elektrických signálů kapalné krystaly buď pokrývají odrazný povrch, nebo se otevírají, což umožňuje světlu z vnějšího směrového zdroje odrážet se od zrcadlového substrátu krystalu.

Podobně jako LCD projektory, i LCoS projektory dnes využívají především tříčipové obvody založené na monochromatických LCoS maticích. Stejně jako u technologie 3LCD se k vytvoření barevného obrazu obvykle používají tři krystaly LCoS, hranol , dichroická zrcadla a červené, modré a zelené barevné filtry.

Existují však jednočipová řešení, ve kterých se barevný obraz získává pomocí tří vysoce výkonných, rychle přepínatelných barevných LED, které postupně produkují červené, zelené a modré světlo, taková řešení vyrábí společnost Philips . Jejich síla je nízká.

Koncem devadesátých let společnost JVC nabízela jednočipová řešení založená na barevných polích LCoS. U nich byl světelný tok rozdělen na RGB složky přímo v samotné matrici pomocí HCF filtru ( Hologram Color Filter - holografický barevný filtr ) .  Tato technologie se nazývá SD-ILA ( single D-ILA ) . Philips také vyvinul jednomaticová řešení.  

Jednočipové LCoS projektory se ale příliš nepoužívají kvůli řadě nedostatků: trojnásobná ztráta světelného toku při průchodu filtrem, což mimo jiné ukládalo omezení kvůli přehřívání matrice, nízká kvalita podání barev a další komplexní technologie výroby barevných LCoS čipů.

Historie

Historie vzniku technologie

V roce 1972 Hughes Research Labs společnosti Howard Hughes Aircraft Corporation, které byly v té době centrem nejpokročilejšího výzkumu v oblasti optiky a elektroniky, vynalezly LCLV ( Liquid Cristal Light Valve  - tekutý krystalový optický modulátor) .  Poprvé byla technologie LCLV použita k zobrazování informací na velkých obrazovkách ve velitelských a řídících střediscích amerického námořnictva. Tehdy tato zařízení mohla zobrazovat pouze statické informace.

Vývoj technologií pokračoval a termín LCLV byl nahrazen anglickým.  Image Light Amplifier (ILA) jako vhodnější.

ILA se liší od D-ILA v tom, že tekuté krystaly jsou poháněny fotorezistem , který je napájen modulačním paprskem generovaným katodovou trubicí.

Na začátku 90. let se Hughes a JVC rozhodli spojit své síly a pracovat na technologii ILA. 1. září 1992 bylo oficiální datum pro vytvoření společného podniku Hughes-JVC Technology Corp. První komerční projektor založený na technologii ILA byl představen společností JVC v roce 1993. Během 90. let se prodalo přes 3000 těchto projektorů.

Použití katodové trubice jako modulátoru obrazu v zařízeních ILA uložilo omezení na rozlišení, rozměry a cenu zařízení a vyžadovalo složité zarovnání optických drah. JVC proto pokračuje ve svém výzkumu s cílem vytvořit zásadně novou reflexní matrici, která by tyto problémy vyřešila při zachování výhod technologie. V roce 1998 firma předvedla první projektor vyrobený technologií D-ILA, ve kterém bylo zařízení pro modulaci obrazu ve formě svazku CRT paprsku - fotorezistu nahrazeno ovládacími prvky CMOS implementovanými do polovodičové struktury substrátu - odtud název technologie přímého pohonu ILA » - ILA s přímým ovládáním. Někdy D-ILA znamená „digital ILA“ (digitální ILA), což není úplně pravda, ale také správně odráží podstatu změn v technologii D-ILA z analogového zařízení řízeného (CRT) ILA.

Mezi ILA a D-ILA existovala také mezilehlá, rovněž již digitální, technologie, která nebyla široce používána - FO-ILA - kde byla řídicí katodová trubice nahrazena svazkem optických vláken na bázi vlákna (Fiber Optic), který vysílal modulační signál z povrchu monochromatického monitoru.

První vlna

Druhá vlna

Philips

Na konci roku 2003 Philips spustil závod na výrobu LCoS panelů. V rámci tohoto projektu byla vytvořena samostatná divize Philips LMS, LCOS Microdisplay Systems, a projekt byl sponzorován německým ministerstvem školství a výzkumu. Celkové náklady na projekt byly 20 milionů eur [2] . Navzdory mnohamiliónovým plánům Philips ukončil výrobu LCoS do konce roku 2004.

Intel

V lednu 2004 na veletrhu CES Intel oznámil první 1megapixelové (1280×720) čipy LCoS vlastní výroby (neoficiální kódové označení technologie je Cayley). Poté, co Intel zvládl výrobu čipů LCoS, plánoval vstoupit na trh projekčních televizorů s vysokým rozlišením ( Full HD ), získat svůj významný podíl a umožnit sériovou výrobu technologie LCoS. Nicméně, do konce roku 2004, Intel oznámil, že tento projekt byl postupně ukončen.

Hlavním důvodem pravděpodobně nebyly technologické problémy (ačkoli čipy LCoS jsou ve výrobě mnohem složitější než mikroobvody CMOS - procesory), ale nedostatek vyhlídek na trhu - v této době již bylo jasné, že trh s FullHD televizory bude zachycené technologicky vyspělejšími a levnějšími LCD televizory. Trh s projekčními televizory a projektory je sám o sobě příliš malý na to, aby ospravedlnil investici.

Intel investoval 5 let a 50 milionů dolarů do technologie LCoS. [3]

Sony

První projektor SXRD (založený na proprietárním čipu) byl představen společností Sony v červnu 2003. Následující rok společnost Sony oznámila projekční televizi založenou na technologii SXRD. Do roku 2008 společnost vyřadila všechny projekční televizory, včetně modelů založených na technologii SXRD. Společnost ale neodmítla vydat projektory. Dnes Sony vyrábí projektory pro velké instalace a digitální kino s rozlišením až 4096×2160 (založeno na čipu 4K -SXRD) a světelností až 21 000 lumenů .

Výhody a nevýhody technologie

Projektory založené na LCoS

Navzdory zklamání hráčů na masovém trhu technologie LCoS nadále přitahuje zájem výrobců a spotřebitelů.

Projektory na něm založené se zabydlují v segmentu nejvyšší kvalitativní úrovně a v profesionální oblasti použití - digitální kinoprojektory pro kina a projektory ve vizualizačních systémech leteckých simulátorů .

K dnešnímu dni jsou projektory využívající technologii LCoS (D-ILA, SXRD) vyráběny společnostmi JVC , Canon , Sony , LG , Barco , CrystalView , DreamVision .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ www.jvc.ru . Získáno 28. dubna 2009. Archivováno z originálu 7. dubna 2010.
  2. ↑ www.era-tv.ru (nepřístupný odkaz) . Získáno 28. dubna 2009. Archivováno z originálu 4. března 2016. 
  3. ↑ www.allprojectors.ru (nepřístupný odkaz) . Získáno 28. dubna 2009. Archivováno z originálu 4. ledna 2011.