LCoS ( ing. Liquid Crystal on Silicon - cristales líquidos sobre silicio ) es una tecnología de imagen utilizada en proyectores . Es la tercera más común después de las tecnologías DLP y 3LCD (LCD) , pero ocupa una cuota de mercado mucho menor.
Los sinónimos de LCoS son las abreviaturas D-ILA ( Direct Drive Image Light Amplifier ) de JVC y SXRD ( English Silicon X-tal Reflective Display ) de Sony . D-ILA es una marca comercial registrada oficialmente de JVC, lo que significa que este producto utiliza un diseño original basado en una pantalla LCoS, un filtro polarizador reticulado y una lámpara de mercurio [1] . D-ILA implica una solución LCoS de tres chips. También puede ver a menudo la abreviatura HD-ILA. SXRD es la marca comercial registrada de Sony para productos fabricados con tecnología LCoS.
El principio de funcionamiento de un proyector LCoS moderno está cerca de 3LCD, pero a diferencia de este último, utiliza matrices LCD reflectantes en lugar de translúcidas. Al igual que la tecnología DLP, LCoS utiliza epiproyección en lugar de la proyección tradicional por aire que se encuentra en las pantallas LCD.
En el sustrato semiconductor del cristal LCoS se encuentra una capa reflectante, encima de la cual hay una matriz de cristal líquido y un polarizador. Bajo la influencia de las señales eléctricas, los cristales líquidos cubren la superficie reflectante o se abren, lo que permite que la luz de una fuente direccional externa se refleje en el sustrato del espejo del cristal.
Al igual que los proyectores LCD, los proyectores LCoS actuales utilizan principalmente circuitos de tres chips basados en matrices LCoS monocromáticas. Al igual que en la tecnología 3LCD, generalmente se utilizan tres cristales LCoS, un prisma , espejos dicroicos y filtros de color rojo, azul y verde para formar una imagen en color.
Sin embargo, existen soluciones de un solo chip en las que se obtiene una imagen en color mediante el uso de tres LED de color de cambio rápido y alta potencia que producen luz roja, verde y azul en secuencia; tales soluciones son producidas por Philips . Su poder es bajo.
A fines de la década de 1990, JVC ofreció soluciones de un solo chip basadas en arreglos de colores LCoS. En ellos, el flujo de luz se dividía en componentes RGB directamente en la propia matriz mediante un filtro HCF ( Hologram Color Filter - filtro de color holográfico ) . Esta tecnología se denomina SD-ILA ( single D-ILA ) . Philips también desarrolló soluciones de matriz única.
Pero los proyectores LCoS de un solo chip no se usan mucho debido a una serie de deficiencias: tres veces la pérdida de flujo de luz al pasar por el filtro, lo que, entre otras cosas, impuso restricciones debido al sobrecalentamiento de la matriz, baja calidad de reproducción cromática y más. tecnología compleja para la producción de chips LCoS en color.
En 1972, los Hughes Research Labs de Howard Hughes Aircraft Corporation, que en ese momento era el centro de la investigación más avanzada en el campo de la óptica y la electrónica, inventaron el LCLV ( Liquid Cristal Light Valve - modulador óptico de cristal líquido) . Por primera vez, la tecnología LCLV se utilizó para mostrar información en pantallas grandes en los centros de comando y control de la Marina de los EE. UU. En aquel entonces, estos dispositivos solo podían mostrar información estática.
El desarrollo de la tecnología continuó y el término LCLV fue reemplazado por el inglés. Amplificador de luz de imagen (ILA) como más adecuado.
ILA se diferencia de D-ILA en que los cristales líquidos son impulsados por una fotoprotección , que se alimenta con un haz de modulación generado por un tubo de rayos catódicos.
A principios de la década de 1990, Hughes y JVC decidieron unir fuerzas para trabajar en la tecnología ILA. El 1 de septiembre de 1992 fue la fecha oficial para la formación de la empresa conjunta Hughes-JVC Technology Corp. El primer proyector comercial basado en la tecnología ILA fue demostrado por JVC en 1993. Más de 3000 de estos proyectores se vendieron durante la década de 1990.
El uso de un tubo de rayos catódicos como modulador de imagen en dispositivos ILA impuso restricciones en la resolución, las dimensiones y el costo del dispositivo y requirió una alineación compleja de caminos ópticos. Por lo tanto, JVC continúa su investigación para crear una matriz reflectante fundamentalmente nueva que resolvería estos problemas manteniendo las ventajas de la tecnología. En 1998, la empresa hizo una demostración del primer proyector fabricado con tecnología D-ILA, en el que el dispositivo de modulación de imagen en forma de haz CRT (paquete fotorresistente) se reemplazó con elementos de control CMOS implementados en la estructura semiconductora del sustrato, de ahí el nombre de la tecnología ILA de accionamiento directo. » - ILA con control directo. A veces, D-ILA significa "ILA digital" (ILA digital), lo cual no es del todo cierto, pero también refleja correctamente la esencia de los cambios en la tecnología D-ILA del ILA controlado por dispositivo analógico (CRT).
Existía también una tecnología intermedia, también ya digital, entre ILA y D-ILA, que no era muy utilizada -FO-ILA- donde se sustituía el tubo de rayos catódicos de control por un haz de fibras ópticas a base de fibra (Fiber Optic), que transmitía una señal de modulación desde la superficie de un monitor monocromático.
A fines de 2003, Philips inauguró una planta para la producción de paneles LCoS. Bajo este proyecto, se creó una división separada de Philips LMS, LCOS Microdisplay Systems, y el proyecto fue patrocinado por el Ministerio de Educación e Investigación de Alemania. El coste total del proyecto fue de 20 millones de euros [2] . A pesar de los planes multimillonarios, Philips finalizó la producción de LCoS a fines de 2004.
IntelEn enero de 2004, en el CES , Intel anunció los primeros chips LCoS de 1 megapíxel (1280 × 720) de su propia producción (el nombre en clave no oficial de la tecnología es Cayley). Habiendo dominado la producción de chips LCoS, Intel planeaba ingresar al mercado de proyección de TV de alta definición ( Full HD ), capturando su participación significativa y haciendo que la tecnología LCoS se produjera en masa. Sin embargo, a fines de 2004, Intel anunció que este proyecto se estaba eliminando gradualmente.
La razón principal de esto probablemente no fue por problemas tecnológicos (aunque los chips LCoS son mucho más complicados en la producción que los microcircuitos CMOS - procesadores), sino por la falta de perspectivas de mercado: en ese momento ya estaba claro que el mercado de TV FullHD sería capturados por televisores LCD más económicos y tecnológicamente más avanzados. El mercado de televisores de proyección y proyectores en sí es demasiado pequeño para justificar la inversión.
Intel dedicó 5 años y una inversión de 50 millones de dólares a la tecnología LCoS. [3]
sonySony demostró el primer proyector SXRD (basado en un chip patentado) en junio de 2003. Al año siguiente, Sony anunció un televisor de proyección basado en la tecnología SXRD. Para 2008, la empresa había eliminado todos los televisores de proyección, incluidos los modelos basados en tecnología SXRD. Pero la empresa no se negó a lanzar proyectores. Hoy en día, Sony produce proyectores para grandes instalaciones y cine digital con resoluciones de hasta 4096×2160 (basadas en el chip 4K -SXRD) y aperturas de hasta 21 000 lúmenes .
A pesar de las decepciones de los jugadores del mercado masivo, la tecnología LCoS continúa atrayendo el interés de los fabricantes y consumidores.
Los proyectores basados en él se posicionan en el segmento de más alto nivel de calidad y en el campo de aplicación profesional: proyectores de cine digital para salas de cine y proyectores en sistemas de visualización de simuladores de vuelo .
Hasta la fecha, los proyectores que utilizan tecnología LCoS (D-ILA, SXRD) son producidos por JVC , Canon , Sony , LG , Barco , CrystalView , DreamVision .
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