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 . D-ILA подразумевает трёхчиповое LCoS решение. Также часто можно встретить аббревиатуру HD-ILA - технология D-ILA с разрешением Full HD.

SXRD™ - зарегистрированный торговый знак Sony для продукции, сделанной с использованием технологии LCoS

Принцип технологии

Принцип работы современного LCoS-проектора близок к 3LCD, но в отличии от последней использует не просветные ЖК-матрицы, а отражающие (этим LCoS родственна уже DLP технологии).

Общая схема трех чипового проектора на основе LCoS.

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 кристала.

Как и в LCD-проекторах, в LCoS проекторах сегодня используются только трёхчиповые схемы на основе монохромных LCoS-матриц. Так же, как и в технологии 3LCD для формирования цветного изображения используются три кристалла LCoS, призма , дихроичные зеркала и светофильтры красного, синего и зеленого цветов.

В конце 90-х годов, на заре технологии, компания JVC предлагала одночиповые решения на основе цветных матриц LCoS. В них световой поток разбивался на RGB составляющие 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

Предыстория появления технологии LCoS начинается в 60-70х годах XX-го века. И, как и многие другие технологии, включая DLP, зародилась она благодаря военным заказам.

В 1972 в лаборатории Hughes Research Labs авистроительной 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 - жидкокристалический 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 англ. Liquid Cristal Light Valve был заменен на англ. Image Light Amplifier (ILA) , как более подходящий.

ILA отличается от D-ILA тем, что управление жидкими кристалами осуществляется с помощью фоторезиста, на который подается модулирующий луч, создаваемый электронно-лучевой трубкой.

В начале 90х компании Hudges 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 1993г. В течение 90-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 исследованию для создания принципиально новой отражающей матрицы, которая решила бы эти проблемы, сохранив достоинства технологии. И в 1998 году компания демонстрирует первый проектор, сделанный по технологии D-ILA, в которой 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

вторая волна и разочарования

Philips

Несмотря на многомилионные планы, Philips сворачивает производство LCoS к концу 2004 года.

Intel

В январе 2004 года на выставке CES компания Full HD), захватив его значимую долю, 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 отсутсвие рыночных преспектив - к этому времени уже стало понятно, что рынок FullHD телевизоров будет захвачен более технологичными и дешевыми LCD-телевизорами. А рынок самих по себе проекционных телевизоров и проекторов слишком незначителен, чтобы оправдать инвестиции.

На технологию LCoS Intel потратила 5 лет и $50млн. инвестиций

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 инсталяционные проекторы разрешением 4096x2160 (на основе чипа 4K-SXRD) и светосилой до 11000 ANSI люмен

Преимущества и недостатки технологии

Преимущества, определяемые технологическими возможностями LCoS по сравнению с конкурирующими 3LCD и DLP технологиями:

• Больший коэффициент полезного заполнения рабочего пространства матрицы. Поскольку в LCoS управляющие элементы размещены за светоотражающим слоем, они не препятствуют прохождению свету, в отличии от просветных LCD-матриц, что уменьшает "сетчетость" изображения и минимизирует "эффект гребенки". Расстояние между элементами матрицы составляет всего несколько десятков микрометров и коэффициент заполнения (отношение суммарной рабочей площади пикселов 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. Что позволяет делать самые мощные инсталяционные проекторы именно на LCoS технологии.

• LCoS опережает LCD и DLP по максимально доступному разрешения.

• Более глубокий черный цвет и более высокая контрастность, чем у 3LCD проекторов.

• Время отклика жидких кристаллов матрицы LCoS меньше, чем кристаллов, используемых в просветных матрицах в 3LCD технологии.

• LCoS наследует преимущества 3LCD 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 - проекторы сверхбольшого разрешения для кинотеатров.

На сегодняшний день проекторы по технологии LCoS (D-ILA, SXRD) выпускают компании Canon, LG, Barco, CrystalView, DreamVision.

LCoS (Жидкие Кристаллы на Кремнии) – своеобразный гибрид 3LCD и DLP. Многие компании имеют собственные обозначения для своих вариантов этой технологии проекторов: у Sony - SXRD, у JVC"s - D-ILA, у Epson – «reflective 3LCD» (отражающий 3LCD). Понятие «Отражающий 3LCD» отлично иллюстрирует принцип работы LCoS: представьте себе 3LCD проектор, в котором жидкокристаллические матрицы расположены на зеркальных поверхностях, в результате отражая часть света, формируя таким образом изображение для каждого из основных цветов: красного, зелёного и синего. Как и в 3LCD, свет лампы разделяется дихроичными зеркалами на три основных цвета, после чего изображение формируется, частично отражаясь от LCoS чипа благодаря расположенной на его поверхности ЖК матрице. 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.

Отражённые от LCoS панели, три цветовых компонента вновь объединяются в призме и проецируются на экран.
Преимущества LCoS:

Одним из преимуществ LCoS технологии является как раз то, что управляющие элементы расположены за светоотражающим слоем, уменьшая расстояние между элементами матрицы, таким образом уменьшая и сетчатость изображения по сравнению с DLP и 3LCD.

Технология LCoS создана, чтобы вобрать в себя всё лучшее из конкурирующих технологий LCD и DLP. В целом, она превосходит DLP и LCD по таким параметрам, как цветовоспроизведение, яркость, формат изображения, оптическая эффективность проекторов LCoS выше, чем у конкурирующих технологий.

Ограничения LCoS:

На данный момент технология LCoS используется, в основном, в топовых проекторах для домашнего кинотеатра и не может конкурировать по цене в таких областях, как образование и бизнес. Однако, с расширением рынка проекторов для дома и постоянным снижением стоимости LCoS можно предположить, что постепенно этот недостаток сойдёт на нет.

Led проекторы

UHP (сверхвысокого давления) лампы – стандартный источник света в проекторах. Они работают на высоких температурах (до 900 ○ С) и их основным преимуществом является яркость: лампа в 150 Ватт может давать световой поток около 9000 Люмен. Яркость позволяет пробиться через дневной свет в помещении и получить чёткое изображение. У UHP ламп следующие недостатки:

Сравнительно небольшой срок службы – обычно до 6000 часов

Высокая стоимость лампы

Высокое (неэффективное) энергопотребление из-за выделения тепла

Необходимость в охлаждении увеличивает габариты проектора

Ухудшение изображения со временем, со временем требующее дополнительную регулировку

Чувствительность к шокам и ударам

Светодиоды не имеют этих недостатков:

В десятки раз больший срок жизни лампы, что упрощает уход за проектором.

Низкое энергопотребление

Как следствие, возможность работы на аккумуляторах

Мгновенное включение/выключение, не нужно ждать, пока лампа остынет

В десятки раз больший срок службы, пониженные расходы на обслуживание

Низкое энергопотребление

Изображение не меняется со временем, не нужно перенастраивать проектор

Большая надёжность

Но при этом – значительно меньший световой поток (яркость).

Вышеперечисленные достоинства сделали LED лампы предпочитаемым решением для миниатюрных проекторов. Используя 3-LED, можно получить более широкий цветовой диапазон и более качественную цветопередачу, чем с UHP лампами, что, наряду с ограничением по яркости, делает LED лампы всё более популярным решением в LCD, DLP, а теперь – и LCoS проекторах для домашнего кинотеатра, рассчитанных на эксплуатацию в затемнённых помещениях.

Существуют несколько способов применения светодиодов в проекторах:

LED в качестве источника белого света, как и UHP лампы, требует разделение светового потока дихроичными зеркалами-фильтрами на базовые цвета.

Использование трёх светодиодов позволяет отказаться от использования цветового колеса и дихроичных фильтров в DLP, 3LCD и LCoS проекторах (см. рисунок). Использование цветового колеса из светодиодов в DLP проекторах.

Пример использования LED вместо цветового колеса DLP проектора.

Компания CANON была образована в 1937 году, и очень скоро стала известна как производитель качественной фототехники. На рынок профессиональных инсталляционных проекторов компания вышла относительно недавно, но уже сейчас во многих проектах используются созданные на базе технологии LCOS проекционные решения CANON. Об этой технологии, о самых интересных моделях линейки XEED, а также о кейсах, в которых «засветились» проекторы производителя, рассказывает специалист компании по проекторам Алексей Макаров.

С чего началась история проекторов CANON?

Проекционные линзы CANON начала производить в 1990 году, и это стало логичным шагом в развитии компании, производящей объективы. Ведь проектор, по сути, это фотоаппарат наоборот: в фотоаппарат свет попадает извне и через линзы фокусируется на матрице, а в проекторе картинка появляется внутри и через объектив фокусируется на экране.

Технология LCоS (Liquid Crystal on Silicon - жидкие кристаллы на кремниевой подложке), была разработана корпорацией JVC.

Принцип работы LCoS-проектора близок к 3LCD, но LCoS использует не просветные ЖК-матрицы, а отражающие. На 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 источника отражаться от зеркальной подложки кристалла.

К преимуществам технологии LCOS относят:

• 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 мкм и коэффициент заполнения выше, чем у LCD-и DLP.
• LCoS-чипы более устойчивы к мощному излучению чем DLP- и LCD-матрицы, так как все элементы размещены на охлаждающей подложке.
• LCoS опережает LCD и DLP по максимально доступному разрешению.
• LCoS обеспечивает более глубокий чёрный цвет и более высокую контрастность, чем LCD.
• Время отклика жидких кристаллов матрицы LCoS меньше, чем у кристаллов, используемых в просветных матрицах в LCD-технологии.

Что инновационного CANON привнесла в свои продукты, учитывая, что разработкой собственно проекционной технологии занимались сторонние производители?

Прежде всего, хорошую оптическую систему – объективы. К технологии LCOS мы добавили лучшее светопрохождение как во внутреннем тракте, так и снаружи и, кроме того, сам LCOS (его улучшенный вариант, называемый AISYS) также делаем мы. Слово XEED обозначает название линейки проекторов, и если модель маркирована таким образом, можно быть уверенным в том, что внутри проектора – настоящий LCOS и настоящие технологии CANON. Еще один немаловажный момент: LCOS-проекторы всегда очень маленького размера, что позволило нам сделать одни из самых компактных 4К-проекторов в мире.

Что особенного в оптике проекторов CANON ?

В проекционных устройствах хорошая оптика имеет огромное значение. В ряде объективов проекторов CANON используются настоящие асферические линзы и настоящая низкодисперсионная оптика, что позволяет получить глубину резкости, значительно лучшую фокусировку на всей площади экрана и возможность проецировать изображения на сложных поверхностях, а не только на плоских экранах. Также дорогие объективы могут искоренить такие неприятные явления как хроматические аберрации, когда по краям кадра видно некоторое расслоение по цветам, связанное с прохождением света по краям линзы.

Если же мы говорим о 4К-проекторах, то в них можно делать и так называемую «периферическую фокусировку». Это важно для таких объектов как, скажем, авиационные симуляторы, где используются изогнутые экраны. Здесь в фокусе должны быть и края экрана, и центр, а 4К-проекторы CANON имеют очень хитрые несъемные объективы, позволяющие делать сложную периферическую фокусировку. Это именно оптическая система, а не софтверные возможности. Проекторы XEED технологии LCOS позиционируются как инсталляционные и потому все модели этой серии подходят для создания мультипроекций: они легко справляются с геометрическими искажениями.

Из других преимуществ, я бы отметил еще малый вес: 4К-проектор весит около 17 килограммов и является одним из самых маленьких в мире. Поэтому если есть бюджет чуть больше, чем на стандартный DLP, и не требуются огромные люмены, LCOS-проекторы могут быть использованы с большим успехом.

Расскажите о моделях проекторов для мультипроекций

Примеры использования проекторов Canon для мультипроекции

На внутреннем мероприятии Canon в Австрии: сшивка из 8 проекторов с проекцией панорамы города на большой экран при высокой освещенности

В авиасимуляторах

Смотровая площадка A’DAM Toren, Амстердам, Нидерланды: два проектора светят на модель города Амстердама. Это обычный видео-мейпинг, там рассказана его история, показаны достопримечательности, все это замечательно выглядит.

Передвижной планетарий в Германии (совместно с AV Stumpfl).

Музей истории города Боровичи, Боровичского края: два проектора показывают на экране в 3D различные артефакты.

Музейный комплекс «Куликово поле» (Тульская область, село Монастырщино). Крупнейший проект 2016 года, удостоенный специального приза ProIntegration Awards 2016

На сегодняшний день наиболее актуальны две модели: WUX6010 и совсем недавно вышедшая WUX6500 – представитель седьмого поколения наших инсталляционных проекторов с технологией LCOS, моторизованным зумом, сдвигом объектива, фокусом и возможностью выбора одного из пяти сменных объектов. Функция сшивки также встроена в проекторы, и работать с этой опцией предельно просто: вы задаете область кадра и выбираете в меню толщину перекрытия. В общем-то, все. То есть для простых инсталляций можно просто взять два проектора и нажатием кнопки в меню быстренько их сшить. Для более сложных проектов потребуется некий софт, но в любом случае с проекторами такого класса можно делать замечательные мультипроекции, и у нас есть масса примеров подобных инсталляций: это и сшивка из 8 проекторов на внутреннем мероприятии Canon, и смотровая площадка A’DAM Toren, где два проектора светят на макет города Амстердам и при помощи видеомэппинга рассказывают историю нидерландской столицы, показывают ее главные достопримечательности, и передвижной планетарий в Германии, где проекторы CANON используются вместе с дополнительным оборудованием и софтом.

В России наш партнер, компания A3V активно использует наши проекторы в различных музейных инсталляциях: в Музее истории города Боровичи, в Музейном комплексе "Куликово поле". Последний стал в прошлом году крупнейшим для компании CANON проектом и был удостоен специального приза ProIntegration Awards 2016. Всего в этом проекте используется около 30 наших проекторов, в том числе и WUX6010.

Сколько стоят подобные инсталляционные устройства?

WUX6010 стоит в розницу 350 тысяч рублей без объектива. Стоимость последнего начинается от 47 тысяч. Более компактный вариант XEED WUX500, который оснащен теми же технологиями, что и его старший брат, но с несъемным объективов с зумом 1,8Х стоит 350 тысяч рублей вместе с линзой. Здесь фокусировку, зум и сдвиг линзы нужно будет делать вручную, и в этом – основное отличие двух этих моделей, но если вы смиритесь с необходимостью все настроить вручную, то за эту сумму получите профессиональный инсталляционный проектор весом всего около 6 кг. Его можно взять с собой в сумке и легко разместить в салоне самолета.

Есть ли в линейке проекторов CANON короткофокусные устройства?

Конечно, ведь они очень удобны. В портфеле CANON нет очень ярких проекторов, и когда есть возможность вместо дорогого яркого проектора, который устанавливается далеко от экрана, использовать более дешевый короткофокусный, мы всегда напоминаем об этом заказчику: и кабель экономится, и свет не бьет в глаза, и можно использовать для обратной проекции, когда за экраном не много места. В линейке CANON есть короткофокусный проектор WUX450ST со сложной линзой без зума. Его Стоимость составляет 500 тысяч рублей, но он не зря стоит таких денег, потому что сфера его применения невероятно широка. Кстати, на выставке ISE 2017 я первый раз увидел специально изготовленный для этого проектора стол: проектор крепился под столешницу и отображал картинку на том уровне, на котором люди привыкли ее видеть.

Дело в том, что у этого проектора огромный сдвиг линзы по вертикали, и эта его функция в некотором роде уникальна. Изображение не искажается, не расфокусируется, что открывает огромные возможности: проектор можно крепить под стол и показывать картинку сверху, или крепить под потолок и опустить картинку вниз. Геометрию вывести тоже несложно.

В проекте компании A3V Музей "Куликово поле", можно увидеть временную шкалу, обозначающую различные исторические события, происходившие на Руси на протяжении веков. На первый взгляд кажется, что все изображение на стене формируется при помощи двух проекторов, но на самом деле есть и третий, который скрыт снизу. Благодаря большому сдвигу линзы изображение сведено по геометрии без каких-либо проблем.

Примеры использования проектора WUX450ST

В городе Утрехт, возле Амстердама, недавно , где все, кроме еды, является проекцией. Она повсюду: на стенах, на столе, и даже на посетителях. Проекторы размешены под потолком, а к столам прикручены механизмы, которые иногда заставляют столы трястись, большой вентилятор тоже создает определенный эффект. В комплексе все это – такой своеобразный 3D-ресторан. Здесь использовано огромное количество короткофокусных проекторов именно потому, что мало места и нельзя светить людям в глаза. Со своей задачей устройства CANON справляются отлично.

ISE2015: совместная инсталляция с AV Stumpfl - большое количество проекторов под потолком, которые засвечивают большую поверхность пола и стен. Все это ярко, красочно и при этом достаточно бюджетно.

Музей художественной культуры Новгородской земли (в процессе построения экспозиции). Под потолком 10 короткофокусных проекторов Canon

Что интересного было на стенде CANON на ISE 2017?

Я бы выделил одну из инсталляций: рядом с большим экраном было установлено специальное зеркало, на которое проецировал изображение наш лазерно-фосфорный проектор. Зеркало отображало картинку на огромный экран, позволяя зрителю ощутить себя в самой гуще событий: перед его взором вырастали разные изображения, панорамные фотографии и прочее. Выглядело впечатляюще и инновационно.

И еще хотелось бы рассказать об инсталляции, созданной совместно с компанией "Энфитек". Ими разработан особый вид пассивного 3D: это специальные фильтры, которые ставятся либо внутрь линзы проектора, либо непосредственно перед ней. Для просмотра изображения используются специальные пассивные очки. На инсталляции на нашем стенде была сделана обратная проекция с использованием двух 4К-проекторов, установленных за экраном, которые при помощи фильтров "Энфитек" показывали настоящее 4К 3D-изображение с рендерингом в реальном времени. Все вместе это было призвано вызвать интерес к использованию проекторов с высоким разрешением во всякого рода проектах визуализации. Кстати, LCOS-проекторы чаще всего используются для пассивного 3D.

Где можно приобрести проекторы Canon?

Одним из самых больших и активных наших дистрибьюторов является компания "Мерлион", у которой всегда есть складской запас оборудования. Также оборудование CANON можно приобрести в компания A3V – это интегратор, который занимается оборудованием музеев, и у нашего нового партнера, компании "Аскрин".

Еще один наш дистрибьютор находится в Перми, это компания "Аудиовизуальные системы", которая занимается большими, серьезными проектами – авиасимуляторами, планетариями – и накопила огромный опыт в этом нелегком деле. Поэтому, если у вас сложные проекты и много технических вопросов, с ними вы вполне можете сотрудничать.

Я с удовольствием отвечу на ваши вопросы лично, в офлайне, по телефону или по электронной почте. Так что пишите, пообщаемся.

SXRD – новая технология формирования изображения в проекционных устройствах от Sony

Sony Corporation объявила о разработке устройства SXRD (Silicon X-tal1) Reflective Display – «Отражающий микро-дисплей на кремниевых кристаллах»). Оно представляет собой жидкокристаллическую панель, предназначенную для использования в мультимедиа проекторах, которая обеспечивает контрастность более 3000:1 при высокой четкости изображения, соответствующей полному стандарту ТВЧ (1920 H x 1080 V).

Великолепное качество изображения, формируемого панелью SXRD, достигается благодаря большому числу пикселов в пределах площади изображения. Размер каждого отдельного элемента изображения и межэлементный зазор были доведены до минимально возможных значений. Комбинация совершенно новой технологии Silicon Driving Circuit и нового технологического процесса Silicon Wafer Process Technology (технологический процесс на кремниевой решетке), объединенная с еще одной новой технологией Liquid Crystal Device (устройство на жидких кристаллах), позволила довести число элементов изображения до 2 000 000, размещенных с шагом 9 мкм и зазором всего 0,35 мкм. По сравнению с высокотемпературными жидкими кристаллами поликристаллического кремния выигрыш по плотности элементов составил 2,4 раза, а межэлементный зазор уменьшен в 10 раз. На основе этих достижений было получено изображение очень высокого качества, с четкостью, которая прежде была просто недостижимой в проекционных устройствах с фиксированным числом элементов. В результате было достигнуто прекрасное кинематографическое качество и обеспечена весьма хорошая равномерность изображения, на котором полностью отсутствует эффект «зернистой сетки», до сих пор замечавшийся в ЖК-проекторах.

Также, в устройстве Sony SXRD вместо скрученных нематических жидких кристаллов, Sony применила материалы, названные Vertically Aligned Liquid Crystal (вертикально выровненные жидкие кристаллы). Эти новые технические решения реально обеспечили малое время отклика, составляющее всего 5 миллисекунд и чрезвычайно высокий уровень контрастности панели, достигающий 3000:1 - примерно в три раза выше по сравнению с традиционными ЖК-проекторами.

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 . 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

Вторая волна

Philips

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 -SXRD) и светосилой до 21 000