LCoS顯示技術(shù)評測

　　液晶可以使光線的偏振性發(fā)生偏轉(zhuǎn),而偏轉(zhuǎn)量可通過電場進(jìn)行控制。鏡片后面的硅片產(chǎn)生控制每個(gè)像素的電場,實(shí)際上鏡片就是硅片最上一層,液晶直接裝在鏡片上面,這也是它叫做“硅基液晶”的原因。大多數(shù)芯片的尺寸為四分之三英寸。生成圖像時(shí),偏振光聚焦在芯片上,通過變換每個(gè)像素后面電場來控制其亮度。電場使光線發(fā)生偏轉(zhuǎn),然后用一個(gè)偏振過濾器把偏轉(zhuǎn)部分擋住。硅片產(chǎn)生電場實(shí)際上就像計(jì)算機(jī)內(nèi)存芯片一樣工作,按照像素的行列進(jìn)行組織,每個(gè)像素都有一個(gè)地址,就像內(nèi)存位置一樣,圖1a顯示了一個(gè)LCoS的截面圖。

圖1a Cos截面圖

　　如同其它顯示技術(shù)一樣,每家制造商都有他們專用的實(shí)現(xiàn)方法,如表1和表2所示。所有制造商都指出他們使用帶無機(jī)排列層的垂直分布液晶,垂直排列可提高對比度,并在驅(qū)動(dòng)信號為零時(shí)使屏幕呈現(xiàn)自然的黑色。無機(jī)排列層可避免早期有機(jī)排列層老化的問題,所以所有這些LCoS技術(shù)都有很長的壽命。

　　表2列出各制造商1080 LCoS芯片的規(guī)格。

　　

表2 1920 x 1080 LCoS芯片性能指標(biāo)

　　芯片對比度可能是表中最重要的數(shù)值,因?yàn)楦咔咫娨暺聊粚Ρ榷瓤偸潜刃酒臄?shù)值小。像素間距是芯片上像素中心與中心之間的距離,像素間隙是他們之間無效空間。開口率是指有效像素區(qū)域所占的百分比。由于它接近100%,所以屏幕上像素之間的間隙通常不會(huì)被注意。LCoS的開口率比DLP微顯要高幾個(gè)百分比,而高溫多硅液晶投影儀芯片通常的數(shù)值較小,只有百分之五十到七十,所以其像素結(jié)構(gòu)通常能被看到。壽命包括多種因素,所有廠家提供的數(shù)值都大于10萬小時(shí)。人們關(guān)心主要在于隨時(shí)間延長亮度和對比度的損耗,也就是所謂的老化,這將導(dǎo)致通常所說的圖像灼影,但所有制造商都聲明老化和灼影都不會(huì)在無機(jī)排列層中產(chǎn)生。信號電平是指在芯片線路控制LCoS芯片的數(shù)據(jù)位數(shù),位數(shù)越高灰場越平滑,越不容易出現(xiàn)色差線條。

　　

圖1b 投影光學(xué)引擎

　　響應(yīng)時(shí)間是業(yè)界一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),表示像素從黑到白的時(shí)間(上升時(shí)間Ton)加上從白到黑的時(shí)間(下降時(shí)間Toff)的總時(shí)間,響應(yīng)時(shí)間是測量圖像變換速度并提供運(yùn)動(dòng)圖像移動(dòng)拖影的可見程度,通常越小越好,但移動(dòng)拖影涉及到多個(gè)因素。遺憾的是,有些制造商提供的響應(yīng)時(shí)間是平均上升下降時(shí)間,而不是他們的和,使顯示數(shù)值比實(shí)際的要快兩倍。所以要非常注意響應(yīng)時(shí)間指標(biāo),要確保你知道制造商用的是哪一種方法。 我們在表中把上升時(shí)間和下降時(shí)間都列了出來,以顯示實(shí)際情況。

　　控制每個(gè)像素亮度的物理過程不管是LCoS還是所有其它液晶技術(shù)實(shí)際都是模擬技術(shù),這是一個(gè)優(yōu)點(diǎn),因?yàn)槿说囊曈X也是一個(gè)模擬過程,可以避免全數(shù)字顯示技術(shù)如DLP和等離子具有的圖像抖動(dòng)。然而實(shí)際上也可以設(shè)計(jì)芯片的硅背板讓它被模擬電壓或數(shù)字信號脈寬調(diào)制PWM來驅(qū)動(dòng)。它們的最終結(jié)果仍然是液晶模擬顯示,但這是用兩個(gè)完全不同的方法完成,各自有不同的優(yōu)缺點(diǎn)。表1和表2中的設(shè)備控制技術(shù)列出了每種機(jī)型應(yīng)用的方法,數(shù)字背板通常產(chǎn)量較高,制造更加便宜(但不是所有制造商都同意這一觀點(diǎn)),且驅(qū)動(dòng)電路也更加便宜。但是目前用數(shù)字技術(shù)得到平滑的灰場還比較難(尤其在暗場里),所以這也是很多型號使用模擬背板的原因。

　　光學(xué)與電學(xué)組件

　　除了芯片外,LCoS高清電視還有其它關(guān)鍵的零部件,如包含從燈泡到投影鏡頭所有光學(xué)部件的投影燈引擎。它首先準(zhǔn)備光束,照亮細(xì)小的LCoS芯片,然后通過一個(gè)約80比1的線性比例因子將圖像放大,面積放大比例約6,400比1(以60英寸屏幕為例)。這里所涉及的技術(shù)并不等于LCoS芯片本身,對屏幕上看到的圖像質(zhì)量同等重要,它通常是投影高清電視里最貴重的部件。圖1b顯示了一個(gè)投影光學(xué)引擎,注意這里所有高清電視都采用3片LCoS芯片,分別對應(yīng)紅、綠、藍(lán)三基色。濾光板首先將光線分為用于LCoS芯片的3種基本顏色,然后用一組棱鏡在投影鏡頭前面將基本色重新合成為一束光。屏幕是光學(xué)系統(tǒng)另一個(gè)重要的部件,它對成像質(zhì)量也有很大影響,好的屏幕相當(dāng)昂貴。另外還有兩種非常重要的光學(xué)部件,一個(gè)是在投影鏡頭和屏幕之間吸收雜

　　散光線的黑色內(nèi)部空間,第二個(gè)是在機(jī)箱后部前表面平面鏡,可將投影鏡頭光通路方向改變射向屏幕。

　　還有兩個(gè)電路組件我們經(jīng)常提及,一個(gè)是芯片線路控制部分,負(fù)責(zé)所有LCoS芯片的底層直接控制,另一個(gè)是前端板,具有所有高清電視輸入接口,它將所有其它不同輸入信號(復(fù)合視頻信號、S-video、合成視頻信號、RGB、DVI以及HDMI)轉(zhuǎn)換為芯片線路所需的數(shù)字格式,它還管理屏幕菜單,實(shí)現(xiàn)用戶與服務(wù)的調(diào)整和控制。芯片線路通常只有工廠才能進(jìn)行控制,包括控制LCoS芯片所需的低級伽馬表。