LCOS投影技術(shù)詳解論文范文

　　LCOS投影技術(shù)詳解論文

　　投影機技術(shù)基本顯影原理相仿，主要是由鹵素燈、氙氣燈等發(fā)光，集光至面板，將面板的影像經(jīng)反射或透射投射出影像，再經(jīng)過(guò)分光、合光系統，最后將影像投射到屏幕顯像。LCOS（LiquidCrystalonSilicon）是一種全新的數碼成像技術(shù)，它采用半導體CMOS集成電路芯片作為反射式LCD的基片，CMOS芯片上涂有薄薄的一層液晶硅，控制電路置于顯示裝置的后面，可以提高透光率，從而實(shí)現更大的光輸出和更高的分辨率。 1、LCOS面板： LCOS面板的結構有些類(lèi)似TFTLCD，一樣是在上下二層基板中間撒布Spacer以加以隔絕后，再填充液晶于基板間形成光閥，藉由電路的開(kāi)關(guān)以推動(dòng)液晶分子的旋轉，以決定畫(huà)面的明與暗。LCOS面板的上基板是ITO導電玻璃，下基板是則矽晶圓CMOS基板，LCOS面板最大的特色在于下基板的材質(zhì)是單晶矽，因此擁有良好的電子移動(dòng)率，而且單晶矽可形成較細的線(xiàn)路，因此與現有的HTPSLCD及DLP投影面板相較，LCOS是比較容易達成高解析度的投影技術(shù)。 2、LCOS光學(xué)引擎架構： 由于LCOS技術(shù)仍在起步階段，目前并無(wú)標準制程，所以有多家廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)出不同的LCOS光學(xué)引擎架構。在這些不同的技術(shù)中，可概分為三片式及單片式二大類(lèi)。 （1）三片式光學(xué)引擎 LCOS光學(xué)引擎目前以三片式為主，三片式是將光源經(jīng)分光棱鏡將光束分為紅、藍、綠光后，再分別將光束投射入三片LCOS面板，將投射出的三色影像經(jīng)過(guò)合光系統加以結合形成彩色影像。就Nikon設計的IBM4-Cube光學(xué)引擎架構來(lái)看，由于三片式LCOS光學(xué)引擎除了需要三片面板外，并結合多項的分光、合光光學(xué)系統，因此體積較大、成本也較高，不過(guò)由于可以達到較高的光學(xué)效率，又具備高畫(huà)質(zhì)的特性，因此主要是朝高階的專(zhuān)業(yè)用途發(fā)展，主要的產(chǎn)品以JVC的多款投影機為主，除此之外，三片式光學(xué)引擎還有ColorLink采用的ColoRQuard架構、Philips的Prism架構，致伸發(fā)展的Dichroic-PBS架構，及Unaxis的ColorCorner架構等。 單片式光學(xué)引擎 單片式ColorWheel光學(xué)引擎則是以快速旋轉的ColorSwitch將白光形成循序的紅、藍、綠光，并將三原色光與驅動(dòng)程式產(chǎn)生的紅、藍、綠畫(huà)面，同步形成分色影像，再藉由人眼視覺(jué)暫留的特性，最后在人腦產(chǎn)生彩色的投影畫(huà)面。

　　類(lèi)似的技術(shù)有：Displaytech發(fā)表的FieldSequentialColor、Philip所采用的ScrollingColor-RotatingPrism架構、及JVC采用的SpatialColor–Hologram架構。 單片式的最大優(yōu)點(diǎn)就是因為面板數僅需一片，加上分光、合光的系統架構比較簡(jiǎn)單，因此在成本上較具競爭優(yōu)勢，而且光學(xué)引擎的空間也相對較小。然而目前在技術(shù)上面臨一些困難，以ColorWheel而言，白光經(jīng)偏極化后的光源僅為先前的1/3，亮度明顯降低；此外，由于LCOS面板得在紅、藍、綠畫(huà)面快速的切換下合成影像，因此面板反應速度的要求更高，使得生產(chǎn)的難度也相形提高。 LCOS的成像原理如圖1所示，其成像方式類(lèi)似于三片式的LCD液晶技術(shù)，不過(guò)采用LCOS技術(shù)的投影機其光線(xiàn)不是穿過(guò)LCD面板，而是采用反射方式形成彩色圖像。它采用涂有液晶硅的CMOS集成電路芯片作為反射式LCD的基片。用先進(jìn)工藝磨平后鍍上鋁當作反射鏡，形成CMOS基板，然后將CMOS基板與含有透明電極之上的玻璃基板相貼合，再注入液晶封裝而成。LCOS將控制電路放置于顯示裝置的后面，可以提高透光率，從而達到更大的光輸出和更高的分辨率。與其他投影技術(shù)相比，LCOS技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是分辨率高，采用該技術(shù)的投影機產(chǎn)品在亮度和價(jià)格方面也有一定優(yōu)勢。由于硅基板與對向基板的熱膨脹系數不同，難以組裝，使成品率較低、成本較高。

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