Lcos投影原理-精华
lcos技术比较
LCOS技术原理及应用优势解析LCOS投影技术是2000年以后发展起来的最新投影技术，是一种新型的反射式投影技术，与穿透式LCD 和DLP相比，LCOS具有利用光效率高、体积小、开口率高、制造技术较成熟等特点，它可以很容易的实现高分辨率和充分的色彩表现。
LCOS技术在日后大屏幕显示应用领域具有很大优势，其没有晶元模式，且具有开放的架构和低成本的潜力。
近几年来，在LCD业界出现了许多新技术，其中较热门的LCOS技术的最大优点是解析度很高，在携带型资讯设备的应用这个优点是其他技术无法与之看齐的。
LCOS投影技术示意图此外，LCOS投影机在高分辨率投影方面非常具有潜力。
目前市场上的LCOS投影机通常都是SXGA （1365×1024）或更高。
由于LCOS的晶体管及驱动线路都制作于硅基板内，位于反射面之下，不占表面面积，所以仅有像素间隙占用开口面积。
而在穿透式LCD投影机中，作为像素点开关控制的晶体管被做在液晶板上相应位置上，在光源透射过程中，晶体管本身将阻挡部分光线，因此采用透射式液晶技术的投影机的光源利用效率不高，仅有3%～10％。
故理论上LCOS不论分辨率或开口率都会比穿透式LCD高，画面上像素栅格结构几乎不可见，光的利用效率可达40％以上，从而达到更大的光输出和更充分的色彩体现。
相对于DLP微镜带来的锐利的数字画面，LCOS投影机的像素边缘显得更加平滑，有效消除了图像的锯齿现象，适合喜欢自然、柔和画面的用户。
LCOS投影色彩较量完胜LCDLCOS投影机工作原理目前业界普遍认可：在显示器市场20吋以下以LCD为主流，PDP可应用于30吋- 60吋产品，但价格昂贵，投影显示器适用于30吋- 60吋以上的产品，具有解析度高，价格适中等优势。
LCOS投影显示技术则是落于上述投影显示器市场；另外亦可作为直视元件，应用在HMD中。
事实上，LCOS技术也比较复杂，因为它是结合了DLP和LCD两种技术的优势而来的，所以要弄懂LCOS 技术就必须要对DLP和LCD有足够的了解，DLP是一种反射投影技术，LCD（液晶）则是一种透射型技术，LCOS就是在液晶层下面加入反射技术，从而大幅提高性能。
ar_lcos光机原理_概述及解释说明
ar lcos光机原理概述及解释说明1. 引言1.1 概述本篇文章将介绍AR LCOS（Augmented Reality Liquid Crystal on Silicon）光机的原理，并对其进行解释和说明。
AR LCOS光机是一种重要的增强现实技术设备，可实现虚拟图像的投影显示与真实世界交叉融合。
本文将深入探讨该技术背后的原理和工作机制，并展示其在各个领域中的应用场景和优势。
1.2 文章结构本文分为五个部分，每个部分涵盖了特定的内容。
首先是引言部分，概述了文章的目的、结构以及AR LCOS光机的基本概念。
接下来是AR LCOS光机原理概述，介绍了LCOS技术、光机的定义和功能以及AR应用背景与需求分析。
第三部分是AR LCOS光机的工作原理解释，详细讲解了光学反射与衍射原理、液晶光阀与像素驱动技术以及反射面成像与调制原理解析。
第四部分展示了AR LCOS光机在投影显示领域的应用案例，并讨论了其在教育、医疗、工业等领域中的应用探索。
最后，结论部分总结了AR LCOS光机的关键要点，并对相关技术发展趋势进行了前瞻。
1.3 目的本文旨在全面介绍AR LCOS光机的原理与应用，以帮助读者深入理解该技术并认识到其潜在的优势。
通过对光学原理和像素驱动技术等关键概念的解释，读者将能够更加准确地理解AR LCOS光机是如何实现图像投影和实时交互的。
此外，我们也将探讨该技术在不同领域中的应用案例，并展望其未来发展趋势。
通过本文的阅读，读者将对AR LCOS光机有一个全面而深入的了解，并能够更好地评估其适用性和前景。
2. AR LCOS光机原理概述：2.1 LCOS技术简介：液晶晶体光开关（LCOS）是一种基于液晶显示技术的微型光学元件。
它通过控制液晶层中的液晶分子来实现光的调制和反射效果。
与传统的液晶显示器不同，LCOS具有高度集成化、高分辨率、高对比度等优点，因此被广泛应用于增强现实（AR）光机中。
2.2 光机定义和功能：AR LCOS光机是一种用于增强现实应用的投影设备。
LCOS原理及应用
LCOS原理及应用LCOS投影技术是2000年以后发展起来的最新投影技术，是一种新型的反射式投影技术，与穿透式LCD和DLP相比，LCOS具有利用光效率高、体积小、开口率高、制造技术较成熟等特点，它可以很容易的实现高分辨率和充分的色彩表现。
LCOS技术在日后大屏幕显示应用领域具有很大优势，其没有晶元模式，且具有开放的架构和低成本的潜力。
近几年来，在LCD业界出现了许多新技术，其中较热门的技术LCOS的最大优点是解析度很高，在携带型资讯设备的应用这个优点是其他技术无法与之看齐的。
此外，LCOS投影机在高分辨率投影方面非常具有潜力。
目前市场上的LCOS投影机通常都是SXGA（1365×1024）或更高。
由于LCOS的晶体管及驱动线路都制作于硅基板内，位于反射面之下，不占表面面积，所以仅有像素间隙占用开口面积。
而在穿透式LCD投影机中，作为像素点开关控制的晶体管被做在液晶板上相应位置上，在光源透射过程中，晶体管本身将阻挡部分光线，因此采用透射式液晶技术的投影机的光源利用效率不高，仅有3%～10％。
故理论上LCOS不论分辨率或开口率都会比穿透式LCD高，画面上像素栅格结构几乎不可见，光的利用效率可达40％以上，从而达到更大的光输出和更充分的色彩体现。
相对于DLP微镜带来的锐利的数字画面，LCOS投影机的像素边缘显得更加平滑，有效消除了图像的锯齿现象，适合喜欢自然、柔和画面的用户。
LCOS投影色彩较量完胜LCDLCOS投影机工作原理目前业界普遍认可：在显示器市场20吋以下以LCD为主流，PDP可应用于30吋- 60吋产品，但价格昂贵，投影显示器适用于30吋- 60吋以上的产品，具有解析度高，价格适中等优势。
LCOS投影显示技术则是落于上述投影显示器市场；另外亦可作为直视元件，应用在HMD中。
事实上，LCOS技术也比较复杂，因为它是结合了DLP和LCD两种技术的优势而来的，所以要弄懂LCOS技术就必须要对DLP和LCD有足够的了解，DLP是一种反射投影技术，LCD（液晶）则是一种透射型技术，LCOS就是在液晶层下面加入反射技术，从而大幅提高性能。
lcos背投彩电
LCOS背投电视培训资料LCOS背投电视可具有当前所有显示器件中最高分辨率，其图象细腻、亮度高、对比度好、色彩鲜艳。
整机耗电省、无污染、重量轻、成本低及兼容性好等特点，是大屏幕显示技术的主要发展方向之一，是走向数字电视的最有前景的途径。
LCOS由于其突出的高亮度和高分辨率，优良的显示线性，数字化的信号处理方式等优势，从根本上解决了CRT背投面临的种种难题，成为CRT背投影电视的换代产品, LCOS必将成为市场新宠。
开发LCOS新型背投影电视机，是市场的需求，也是电视技术发展的必然结果。
一、工作原理LCOS背投影电视机与传统的CRT背投电视机有根本区别。
LCOS（Liquid Crystal On Silicon）称为硅基液晶，采用反射式液晶与CMOS(complementary metal oxide semiconductor)半导体技术。
主要应用在计算机背投显示屏、背投电视机和家庭影院、高清晰度电视墙，前投影机和数码电影院等。
当前国内外大屏幕显示技术主要包括：基于显像管技术的CRT投影；基于等离子体发光技术的PDP和LCD以及新兴的LCOS和DLP投影技术。
CRT投影由于其本身固有的缺点将被逐渐淘汰。
LCOS投影使用很小尺寸的成像器，通过光学放大系统在大的显示屏幕上间接成像。
过去五年内，各发达国家和地区对此技术的研究和生产均有很大投入，此技术已开始用于前投影和背投电视机。
LCOS背投影电视机由以下部分组成：1．光学引擎（简称光机）。
是整机的核心部件。
其在背投电视机中的作用相当于普通CRT电视中的显像管，但比显像管的技术和价值高无数倍，两者不是同一档次。
2．光机支架。
由金属钣金件构成，用于在机箱内支撑和调节光机的位置。
在背投电视机出厂前已调整固定好。
3．机箱。
由底座，前面板，屏幕框，后上壳及后下盖组成。
4．反射镜。
反射镜是由美国进口的高反射率宽光谱前表面镜，起着改变光路方向，减薄机箱厚度的作用。
LCOS投影技术
一、引言大屏幕投影显示系统是上个世纪80年代末开始兴起的一个新兴行业。
主要用于电信电力网管监控、高速公路道路监控、*****、*****、消防重点部位监控、*****、银行的等领域信息显示系统的应用。
十多年来，大屏幕显示系统的产品不断发展和进步，已经成为一个成熟的技术领域。
作为大屏幕显示系统一个最重要的组成部分——投影机，它的技术也经历几代发展的历史。
CRT(Cathode Ray Tube)技术作为投影领域的先驱，在上世纪末的投影市场占据重要的地位，早期的大屏幕监控系统几乎都是采用了CRT投影技术。
但是由于CRT投影机的显示核心和发光亮度均由CRT来完成，亮度和分辨率的矛盾成为制约CRT投影机在市场进一步应用的主要因素，另外，CRT投影机三枪分别显示，使得投影机的安装调试非常困难等。
现在CRT投影机在控制室市场的应用，已基本为LCD，DLP技术的投影机所替代。
LCD技术是在1968年发明的，以LCD作为成像面，由于光线是透过LCD板投射到屏幕上的，因此每个液晶点旁边的调制电极会阻隔光线的传递，会使图像画面有很强的点阵感。
尽管多晶硅(Poly-silicon)技术采用了柱状点阵，使得光线的透射率有很大的提高，但一般也使之达到8 5%。
但是，LCD技术，采用三片显示技术，红、绿、蓝三色分别成像，颜色还原性好，性能稳定，对比率高，图像层次感好。
DLP(Digital Lighting Processor)数字光处理技术主要核心以DMD(Digital Micromirror De vice)数字微镜设备为成像主芯片。
根据DLP投影机中使用DMD芯片的数量，分为单片(使用一片DMD芯片)、三片(使用三片DMD芯片)DLP投影机。
三片DLP投影机采用三片DMD的成本较高，绝大部分用于控制室领域的投影机都是单片DLP投影机。
LCOS(Liquid Crystal on Silicon)投影机在90年代末就已经出现。
LCOS_新一代投影显示技术_龙辉
电子世界２００３年７期62・・阶梯教室近年来，数字家电产品已经初具规模，门类也相当齐全。
例如， ＤＶＤ、数码相机、数码摄像机、数字电视、数字电视机顶盒、互联网设备等都有了相当的市场份额。
这些与视频图像有关的产品，只有得到数字高清晰显示设备的支持，才能够发挥出应有的优势。
尤其是即将播映的ＨＤＴＶ数字高清晰度电视，更是需要具有高分辨率、高亮度、大屏幕的显示设备作为显示终端。
而传统的ＣＲＴ（阴极射线管）由于受到制造技术、体积、成本等方面的限制，已不适合用来实现高清晰、大屏幕的显示。
正是在这种情况下，各种投影显示技术应运而生。
所谓投影显示是指由图像信息控制光像，利用光学系统和投影空间把图像放大并显示在投影屏幕上的方法或装置。
投影又分为正投影和背投影。
正投影即观众和投影机同处一侧，投影屏幕在另外一侧，观众面向屏幕观看的方式。
而背投影则是投影机放置于投射屏幕的背面，观众在正面观看的方式。
由于背投影拥有受外界环境光影响小、整机调试简单等优点，已逐渐成为家庭显示器件的主流。
在背投影显示中按投影成像的原理不同又可分为投影管式投影、ＬＣＯＳ投影、穿透式ＬＣＤ投影、ＤＬＰ投影等。
投影管式投影又称ＣＲＴ投影，它是利用３只７英寸的ＣＲＴ管将分别代表图像信号的Ｒ、Ｇ、Ｂ电分量转换成三个单色光图像，经过一系列光学处理后，投影到光学屏幕上成像。
ＬＣＯＳ投影和穿透式ＬＣＤ投影二者均属于液晶投影，是利用液晶的光阀特性去控制光束成像，二者的主要区别是ＬＣＯＳ是反射式液晶投影，而穿透式ＬＣＤ投影为穿透式液晶投影。
ＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）亦称数字光处理器，它是以ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ ＭｉｒｒｏｒＬＣＯＳ——新一代投影显示技术・龙 辉・Ｄｅｖｉｃｅ，数字微镜）作为核心器件的一种投影技术，利用微镜偏转角度的不同作为光阀控制反射光束在屏幕上成像。
由于ＬＣＯＳ投影显示技术具有光利用效率高、开口率高、制造技术成熟、无技术垄断等优点，正逐渐被越来越多的厂商所青睐，Ｐｈｉｌｉｐｓ、ＩＢＭ、Ａｕｒｏｒａ、Ｃｏｌｏｒｌｉｎｋ等大公司均推出了自己的ＬＣＯＳ方案并付诸实施，这预示着ＬＣＯＳ将很快占领背投市场，新一代的投影显示技术将在背投领域大展鸿图。
（转）LCOS投影技术介绍
（转）LCOS投影技术介绍硅基液晶（Liquid Crystal on Silicon, LCoS）是一种液晶显示器（LCD）的新兴技术，是由Aurora Systems融合半导体CMOS集成电路与液晶两项技术的优势，于2000年开发出的一种高分辨率、低价格反射式新型显示技术。
它是一种将LCD直接制于单晶硅片上的新型液晶显示器件。
单晶硅片上可将LCD的有源矩阵薄膜晶体管（AMTFT）、外部驱动电路及控制电路等全部制于上面，以此作为LCD的一块基板，与另一块作为公共电极的涂上透明导电层的玻璃基板共同封接成一个薄盒，注入液晶即可制成硅基液晶显示器件（LCoS）。
众所周知，LCD已经历了TN型、STN型及TFT型等数代的更新，它们都是在LCD自身上下功夫。
而目前的LCoS则是将LCD与集成电路（IC）制成一体，这对LCD而言，无疑是一个全新的技术突破，它是TFT-LCD的新一代液晶显示产品。
2.LCoS的技术特点LCoS的结构是在硅片上利用半导体工艺制作驱动面板（亦称CMOS-LCD），然后在单晶硅片上通过研磨磨平，并镀上铝（Al）作为反射镜，形成了CMOS基板，再将CMOS基板与涂有透明电极的上玻璃基板粘合，并注入液晶，进行封装而成。
LCoS的结构特点决定了其与常规LCD有着众多的不同点，具有一些LCD及任何其他显示器所无法比拟的技术特点。
2.1智能型显示器件由于LCoS属于一种将液晶显示器件（LCD）与大规模集成电路（LSIC）制成一体的显示器件，甚至还可将信息处理系统集为一体，故使显示器件自身具有了某些智能功能，可将其称为智能型显示器件。
智能型显示器与性能最先进的芯片相结合，不仅能处理极其复杂的运算，而且还能拥有与PC相类似的多种功能。
不是PC胜似PC，故智能型显示器将不再是电脑的外围设备而逐渐上升为主流设备，与电脑平起平坐。
LCD与LSIC是一对孪生兄弟。
LCD的轻、薄、小、微（是指功耗）的特点使显示器件的信息显示实现了个人化，而个人化的最终结果为LSIC提供了宽阔的市场发展前景。
LCOS投影技术
LCOS投影技术LCOS投影技术投影技术是利⽤LCOS发展⼤屏幕数字背投影电视的核⼼技术之⼀投影技术，也是关键点。
⽬前在国内LCOS的光学引擎、投影镜头、投影灯泡等也处于研发初期，⼤部分⼚商的⼤屏幕数字投影电视主要依靠于从国外进⼝器件组装成成品，在这种情况下，发展投影技术，形成核⼼部件的国产化和⼤规模产业化⼗分重要。
5.1背投显⽰技术背投(Rear Projector)的定义是相对于传统的前投(Front Projector)⽽⾔的。
⼆者的主要区别在于图像光线的来源⽅式。
前投系统中，观察者和投影机位于反射屏幕的同⼀侧，投影机投射出的光线照射到屏幕后，再经过反射到达观察者；⽽背投系统中，观察者和投影机位于显⽰屏幕的两侧，从投影机发出的光线照射到半透明的显⽰屏幕上，部分透过后形成图像，所以观察者看到的是透射出来的光。
通常⼈们提到的多媒体投影机主要是指前投影机，与它们相⽐背投影的优势在于背投系统中投影机和屏幕是⼀个整体，⽤户使⽤时⽆需进⾏光学调整，像使⽤普通电视机⼀样简单。
此外背投系统中光学投影机封闭在⼀个箱体内，投射到屏幕上的光线不会受到外界光线影响，因此在较暗或较亮的环境下都可以完好地显⽰图像。
正是基于这些原理产⽣了背投电视，由于采⽤的不同的投影机种类，背投技术可以分为CRT(阴极射线管)、LCD(液晶)、LCOS(硅基液晶)、DLP(数字光处理)等⼏种。
到⽬前为⽌，CRT背投电视的技术最为成熟，⽣产规模较⼤，性价⽐⾼，依然是国内背投电视市场的主流产品。
CRT投影机可以说是投影机的⿐祖。
CRT投影机也叫三枪投影机，其⼯作原理与CRT 显⽰器没有什么不同，其发光源和成像均为CRT。
虽然CRT投影机的⼯作特征与LCD、DLP等投影机有本质区别，且CRT投影机与LCD投影机同属传输型投影机，但CRT投影机是本⾝发光，是由阴极射线电⼦束扫描击射在成像⾯上，使成像⾯上的荧光粉发光形成图像后，再传输到投影⾯上。
基于LCoS技术的4K SXRD数字电影放映机原理解析
基于LCoS技术的4K SXRD数字电影放映机原理解析如今，电影业正在经历由胶片向数字化发展的重要变革，在国内已有很多影院采用具有2K分辨率的数字放映机。
面对需求日益增长的电影娱乐市场，索尼推出了基于LCoS技术的4K SXRD级数字电影放映机，但是由于4K分辨率片源等原因，其普及程度远远低于采用DLP技术的2K级数字电影放映机。
为了推广4K投影技术，索尼已成立一个新的部门，为客户提供完整的数字影院服务与解决方案，而具有4K（4096×2160）分辨率与18000流明的索尼CineAlta 4K（SRX-R320）放映机将成市场的主流。
一、LCOS技术简介LCOS主要是由氙气灯发光，集光至面板，将面板的影像经反射或透射投射出影像，再经过分光、合光系统，最后将影像投射到屏幕显像。
LCOS(Liquid Crystal on Silicon)是一种全新的数码成像技术，它采用半导体CMOS集成电路芯片作为反射式LCD的基片，CMOS芯片上涂有薄薄的一层液晶硅，控制电路置于显示装置的后面，可以提高透光率，从而实现更大的光输出和更高的分辨率。
1、LCOS面板结构：LCOS面板结构如图1-1，类似TFT LCD，是在上下二层基板中间撒布Spacer以加以隔绝后，再填充液晶于基板间形成光阀，藉由电路的开关以推动液晶分子的旋转，以决定画面的明与暗。
LCOS面板的上基板是ITO导电玻璃，下基板是则矽晶圆CMOS基板，LCOS面板最大的特色在于下基板的材质是单晶矽，因此拥有良好的电子移动率，而且单晶矽可形成较细的线路，因此与现有的HTPS LCD及DLP投影面板相较，LCOS是比较容易达成高解析度的投影技术。
图1-1 LOCS面板结构图2、LCOS光学引擎架构：由于LCOS技术仍在起步阶段，目前并无标准制程，所以有多家厂商开发出不同的LCOS光学引擎架构。
在这些不同的技术中，可概分为三片式及单片式二大类。
LCoS技术原理简介
LCoS技术原理简介LCoS解决方案已经对亚洲地区的HDTV开发产生很大的影响,亚洲领先的代工厂已大量投资于LCoS工艺和设备,积极参与到该技术的开发和应用,这些代工厂包括台湾地区的UMC和TSMC(台联电和台积电)以及上海中芯国际(SMIC)。
LCoS受到亚洲代工厂青睐部分是因为该技术相对于其它竞争技术的开放性,如德州仪器的数字光处理技术(DLP)、索尼和爱普生高温多晶硅技术。
LCoS技术性价比的提高、辅助技术和元件的发展,以及数字电视市场需求的增长等多种因素使LCoS技术成为大屏幕HDTV最具发展前景的显示技术之一。
目前很多公司都宣布投资于这种显示技术,如飞利浦和英特尔公司。
LCoS技术原理自从采用LCoS微显技术制造出首个投影显示系统样机以来,低成本、高性能的追求目标已经促成了针对很多显示应用的开发项目。
目前,LCoS器件设计、性能和制造上已经取得了很多重大进展,光学色彩和极化管理系统的设计和性能上也取得了显著提升,所需要的光学元件,如弧光灯、光照系统、棱镜、涂层、背投屏幕和投影镜头都大大地提高了性能,并降低成本。
此外,业界还推出了成熟的图像缩放、去隔行扫描、帧频变换等数字TV所需的视频处理芯片,以及用于支持数字电视格式以及编码和传输标准的调谐器、解调器和解码器。
LCoS系统所用微型显示器是只有拇指头大小的高分辨率液晶显示器,当经过光学放大后,这种显示器能够提供数据和视频应用的高质量大画面显示。
基于LCoS的微显示器是有源矩阵液晶显示器,该器件工作于反射模式。
有源矩阵利用CMOS工艺制作在硅芯片上,LCoS利用硅技术的先进特性实现了越来越小的尺寸,在相同尺寸上可以实现更高像素(更高分辨率),提高了系统性能。
由于像素大小在7到20微米之间,因此即使具有上百万像素的分辨率,显示器。
硅基液晶(LCoS)投影技术的工作原理
硅基液晶(LCoS)投影技术的工作原理 大多数人都是看着阴极射线管（CRT）电视机长大的。
这些电视机虽然又大又笨重，但只要信号清晰，它们依然会有很好的画质。
现在，大多数人心目中的电视机形象还是CRT 电视机。
JVC 供图一个LCoS 微型器件 但是，如果您近期准备为自己买台电视机，那么您会发现现在拥有更多选择。
对于40英寸以下的屏幕，阴极射线管电视机仍然有着很好的表现。
但如果您想拥有一台大屏幕、平板、宽屏电视机或全兼容高清电视，那么您可能需要在以下几种类型的电视机中进行选择，它们包括：液晶（LCD）、数字光处理（DLP）和硅基液晶（LCoS）。
LCoS 并不是一门非常新的技术，但是直到最近才得以广泛应用。
在本文中，我们将了解LCoS 背后的技术，探究它如何提供清晰的画面，以及制造商如何解决黑电平和对比度方面的问题。
LCoS 最常见的用途是在正投和背投电视机方面。
其结构和DLP 系统非常相似。
DLP 使用数字微镜器件（DMD）来产生画面，其成像过程就好像用一块块正方形的小瓷片制作马赛克一样。
DMD 包含数百万块能反射灯光的极小的反射镜。
每个反射镜都会产生构成最终影像的一个像素。
U n R e g i s t e r e d德州仪器供图使用一个DMD 和一个色轮来提供颜色的DLP 系统。
这些反射镜能在其“打开”和“关闭”位置之间迅速前后翻转。
当反射镜处于打开状态的时候，它们将指向投影透镜。
反射镜处于打开状态的时间越久，它们产生的像素就越明亮。
产生黑色像素的反射镜则保持关闭状态。
在大多数DLP 电视机中，色轮在灯泡和DMD 之间快速旋转，从而把红色、绿色和蓝色光加到画面中。
最后，观众眼睛将这些颜色混合起来，从而产生最终的影像。
LCoS 采用了非常相似的思想。
和DMD 一样，LCoS 器件非常小——大多数不足6.45平方厘米。
这两种技术还都采用了反射的方法——通过器件把来自光源的光线反射到用于聚光和成像的透镜或棱镜上。
CFLCOS技术的LED投影机基本原理(定稿)
CFLCOS型LED投影机的设计实务摘要：本文结合CFLCOS型LED投影机的光机、散热、电路等三大系统的研究和实践，介绍了四川维优科技有限责任公司开发的COOLUX系列微型LED投影实例。
CFLCOS型LED投影机具有体积超小，结构简洁，成本低等显著优势，自2008年底逐渐步入消费电子应用领域。
CFLCOS型LED投影机的设计主要包括光机系统、散热系统、电路系统一、光机系统：光机结构模拟图光机典型光学示意图备注：上图来自互联网COOLUX中的优势：1、大功率白光LED照明（4—6芯片，10—16W），配合高效率光学引擎系统，提供高达45ANSI 流明以上的亮度输出。
显示分辨率：800*600。
2、配合复眼透镜阵列、非球面收集器.复合抛物面聚光器等特殊光学元件，及PBS优化等措施，大幅度提升光效。
提供高达4%的引擎光利用率。
节能环保。
3、针对微型投影结构设计，结构紧凑，光机体积小于60cc（1/2香烟盒大小，最小可实现体积20cc），便携适用，开创投影全新应用领域（从手机嵌入到掌中、掌上型超便携产品）CF-LCOS微型投影光机成像原理：大致分为照明部分和成像部分A 照明部分。
●由上图中“21”大功率白光LED发出混合白光（P+S），●经过上图中“22”收集后，再经过“23”和“24”筛选和折射，P光穿透，S光折射。
●被折射的S光到上图中“25”上（CF-LCOS）成像B 成像部分●通过CF-LCOS产生的彩色图象经过镜头组“27”投射到屏幕。
为保证成像质量，CF-LCOS的成像面和投影镜头“27”的焦平面重合是至关重要的。
●最终，前段的照明系统经由CF-LCOS成像后，穿过投影镜头“27”，到屏幕。
二、Coolux散热系统虽然LED自身是真正的冷光源，所发出的光束不携带红外热量，整个光机内部原则上不需要特别的散热、IR隔热等措施，但目前LED自身的光电转换效率仅在20—30%，余下的电能将转换为热量，故LED本身需要良好的散热。
LCOS技术介绍
LCOS 技术详解XGA Micro LCD图像显示芯片是在硅芯片上的反射式液晶光阀，是液晶显示技术上第五代产品，是一个高性能，低价位的芯片组。
LmOs技术是指在硅芯片上的液晶微反射式投影技术，采用0.35μm的IC设计技术，在0.7英寸的晶片上，用CMOS工艺制造1280x960= 1228800个SRAM存储器组成的像素驱动管阵列，并在晶片上覆盖TN液晶层，光路采用反射方式，解决了透射式在高像素时开口率下降的缺点，一般透射式的开口率为50%左右，而反射式开口率可达94%。
通过对SRAM写入一个按时间变化周期调制信号来产生LCD的灰度等级形成256级灰度等级。
LGOS的晶片技术还包含一个8bit ADG，达到SOG(Sysem on chip)的水平，以135MHz的速度将大量RGB影像数字化。
从而进一步降低系统成本。
LGOS技术与相应的光学系统结合可以用于正投影或背投影系统。
在投影显示系统中使用IGOS技术与共它技术相比具有高分辨率、低成本、图象亮率更大、重量更轻等特点。
液晶涂层材料及工艺是LGOS技术的关键，在SRAM象素驱动阵列上镀金属膜及叫膜后覆盖TN液晶层，组成反射式液晶光阀。
LGOS技术是液晶技术上的第五代产品，具有高对比度(550：1)、高响应性及高光均性。
XGA Miero LCD图像显示芯片是在硅芯片上的反射式液晶光阀，是液晶显示技术上第五代产品，是一个高性能，低价位的芯片组。
芯片组用于三色光学驱动引擎，可产生XGA到UXGA/HDTV解像度的高对比，高亮度，24位彩色影像。
LCOS技术是指在硅芯片上的液晶微反射式投影技术，采用0.35nm的TC设计技术，在0.7英寸的晶片上，用CMOS工艺制造1280×960=1228800个SPAM存储器组成的像素驱动管阵列，并在晶片上覆盖TN液晶层，光路采用反射方式，解决了透射式在高像素时开口率下降的缺点，一般透射式的开口率为50%左右，而反射式开口率可达94%。
Lcos微型投影机简析090713
Lcos微型投影机简析陈铭 20090706LCOS作为一种微型显示技术，在90年代末就已经出现，随着技术的成熟、工艺的逐步完善，已逐渐与DLP、LCD两大显示技术在投影市场上形成分庭抗礼之势。
LCOS的结构是在单晶硅上生长电晶体，利用半导体集成制作驱动面板(又称为CMOS－LCD)，然后在电晶体上透过研磨技术磨平，并在上面镀铝膜电极作为反射镜，形成CMOS有源点阵基板，然后将CMOS基板与含有ITO透明电极的上玻璃基板贴合，再注入液晶，进行封装。
像素电极同时也作为反射镜，像素的尺寸一般可以做的很小约为7～20μm，开口率高达96％。
结构见图1（摘自网络）图1利用单片LCOS器件进行投影机开发大致可分为两大类：一是利用RGB色光作为光源，利用单色LCOS较高的场刷新率特点，采用时序方式将一场信号分解为R场、G场、B场分别显示，然后利用人眼的视觉暂留特性进行时间混色，形成一副完整的彩色图像；二是利用白光作为光源，采用单片CF-LCOS作为成像器件直接成像为彩色图像。
CF-LCOS技术以台湾的HIMAX为代表，其技术特点是在单色LCOS芯片上，加上印刷有红、绿、蓝滤色单元的CF膜，然后将该CF膜和LCOS的液晶成像单元严格对准。
这样，原来LCOS面板上的一个物理像素就变成了对应的一个基色点，由3个相邻的R、G、B基色点组合成一个完整的显示像素。
当白光照射进来的时候，由驱动电路控制，把图像对应的R、G、B点阵信息分别送到相应的物理显示像素上，并根据该像素的灰度等级，控制液晶分子旋转，对白光进行光阀开关控制，被控制的白光透过物理像素对应的彩色滤色片单元后，形成彩色的图像。
CF-LCOS面板由于采用了和传统TFT-LCD相似的成像原理，故使用起来非常简单。
只需要单片面板+白光光源就能生成彩色图像，其相对于时序方式具有以下优点：1、在光路设计上远比时序方式简单，也完全没有时序方式光路设计不当带来的白场色彩不均匀现象；2、由于采用R、G、B滤色片进行空间混色，因此图像全场刷新率在90HZ（CF-LCOS要求的最低刷新率）以上，显示的图像平滑细腻、画面稳定、无闪烁感。
lcos学习课件
Clos工作原理
将液晶片以及驱动液晶的电路和其他一些功能集成在硅片 上，实现对输入光随电子图像的调制。光源发出的光透过 偏振滤光器投射到微型器件上，液晶中特定像素的晶体接 收到的电压越高，允许通过的光线就越多。由于lcos的配 线部分和开关元件在反射层下面，因此不需要黑色矩阵就 能够实现无缝连接的图像显示，同时避免电路遮挡光线， 提高有效面积，可将像素的尺寸减小到微米量级，并拥有 很高的对比度和很低的延迟度。
双帧内存缓冲区：保存处理后的视频数据，当有新的视频数据后，将 前一个视频数据转换成序列颜色，控制显示基板电压和时序重现处理 后的每个图像像素灰度
灯控制器（LEDcontroler）：控制数字照明系统。
芯片引脚
Байду номын сангаас 芯片引脚
SCL：串行数据总线 SDA：串行时钟总线 DLED0-DLED2：数字照明控制端 AVDD：模拟电源1.8V Avcc:模拟电源5V PIXCLK：像素时钟 Valid：有效同步信号 HSYNC：水平扫描信号 VSYNC：竖直扫描信号 VIO-Serial:串行接口数据电压 DATA0-DATA23:24位通用视频接口数据
Flcos 微型显示器
反射率58% 对比度：300:1 960*540全彩像素 带可编程彩色矩阵处理器 支持PAL和NTSC彩色电视编码 支持24位RGB，24位YCrCb4:4:4接口， 16位
YCrCb4:2:2数字视频接口 集成LED驱动电路
Flcos显示
• 如图所示当lcos基板有电压时红绿 蓝光在显示基板反射后经过偏极化 分光镜显示在屏幕上，lcos基板无 电压时光束只能反射不能产生偏射 。
串口总线写单个数据 串口总线读单个数据
３ＬＣＤ、ＬＣＯＳ、单3片式DLP成象原理及优缺点比较（SONY的自动光圈技术是忽悠）
３ＬＣＤ、ＬＣＯＳ、单3片式DLP成象原理及优缺点比较（SONY的自动光圈技术是忽悠）CD背投显示原理及优缺点LCD背投是液晶显示技术和投影技术相结合的产物，它利用了液晶的电光效应，通过加在液晶单元两端的电压大小来控制液晶分子的偏转方向，从而控制光线通过液晶单元的透过率，以产生不同灰度层次及色彩的图像。
现代液晶背投大都采用3片式LCD面板。
三片式LCD背投是用三块液晶面板分别作为红、绿、蓝三色光的控制层。
光源发射出来的白色光经过镜头组后会聚到双色镜组，双色镜是在镜片上镀上多层光学膜，使某些波长的光被反射，而其余的被透射。
红、绿、蓝三色光被双色镜组分离出来后投射到对应的液晶面板上，三种颜色的光在透过各自的液晶面板时，其光强被调制，然后在合光棱镜中聚合在一起，由投影镜头投射到投影幕上形成一幅生动的全彩色图像，如图1所示。
三片式LCD投影机比单片式LCD投影机具有更好的图像质量和更高的亮度。
LCD背投的光源是专用大功率灯泡，主要有超高压水银灯和金属卤化物灯，发光能力远远高于利用荧光发光的CRT投影管，但由于此类灯泡的寿命只有几千小时到不到两万小时，而价格却从一千元到几千元，所以有较高的使用成本。
且大功率灯泡存在散热问题，开机的预热和关机后的散热都需要时间。
此外由于光线在穿过chip的过程当中，很大一部分都被HTPS面板逐层给吸收了，所以最终透过面板的光线不足20%。
又因为HTPS的控制电压的继电器必须做在每两个像素之间，所以这无形中大大占据了面板表面的有效光利用面积。
直接的后果就是严重影响了开口率，开口率低直接导致对比度无法达到理想的效果。
同时像素之间的“晶体管”装置直接影响了像素的间隔距离，无法使得相邻的两个像素点之间的“点距”更微小，所以HTPS 的像素效应在各种固定像素投影技术中是最明显的。
另外一个缺点是，由于光源是直接位于液晶板的后方，让光线直接穿透面板来成像，所以风扇很难同时给面板及光源散热，所以一般的HTPS投影机的风扇只负责给光源散热，而面板则很难受到“主动散热方式”的照顾。
LCOS投影技术及其市场分析
L C O S投影技术及其市场分析LCOS作为新型显示器件具备大屏幕、高亮度、高分辨率、省电等诸多优势，其应用产品被广大消费者和业内人士看好，市场潜力无限。
LCOS可能是HDTV的背投影技术发展的主要方向。
随着成本的不断降低，LCOS应用产品及其大屏幕显示将会越来越多。
本刊四月刊特推出LCOS显示技术专题，旨在为国内准备进入此行业的企业提供借鉴，并努力推动国内LCOS的发展。
一、LCOS简介LCOS（Liquid Crystal on Silicon）属于新型的反射式micro LCD投影技术，其结构是在矽晶圆上长电晶体，利用半导体制程制作驱动面板（又称为CMOS-LCD），然后在电晶体上透过研磨技术磨平，并镀上铝当作反射镜，形成CMOS基板，然后将CMOS基板与含有透明电极之上玻璃基板贴合，再抽入液晶，进行封装测试。
基本原理：LCOS投影机的基本原理与LCD投影机相似，只是LCOS投影机是利用LCOS面板来调变由光源发射出来欲投影至屏幕的光信号，与LCD投影机最大的不同是LCD投影机是利用光源穿过LCD 作调变，属于穿透式，而LCOS投影机中是利用反射的架构，所以光源发射出来的光并不会穿透LCOS面板，属于反射式。
LCOS面板是以CMOS芯片为电路基板及反射层，然后再涂布液晶层后，以玻璃平板封装。
系统架构：由于LCOS面板是以CMOS芯片为电路基板，因此无法让光线直接穿过，其分光合光系统设计和LCD投影机有些不同，通常需要在分光合光系统中利用偏极化分光镜（Polarization Beam Spliter；PBS），将入射LCOS面板的光束与反射后的光束分开。
（ａ）偏极化分光镜（PBS）的功能：PBS是由两个４５度等腰直角棱镜底边粘合的而成的棱镜，当非线性偏极化光入射PBS时，PBS 会反射入射光的Ｓ偏光（垂直入射线平面），并且让Ｐ偏光（平行入射线平面）通过。
（ｂ）主要结构：LCOS投影机与LCD投影机的主要结构在导光及分光合光部分的设计大同小异，只是在LCOS 投影机系统中，LCOS面板前均多加了PBS。
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LCOS投影技术介绍LCOS投影技术是2000年以后发展起来的最新投影技术，是一种新型的反射式投影技术，与穿透式LCD和DLP相比，LCOS具有利用光效率高、体积小、开口率高、制造技术较成熟等特点，它可以很容易的实现高分辨率和充分的色彩表现。
LCOS技术在日后大屏幕显示应用领域具有很大优势，其没有晶元模式，且具有开放的架构和低成本的潜力。
近几年来，在LCD业界出现了许多新技术，其中较热门的技术LCOS的最大优点是解析度很高，在携带型资讯设备的应用这个优点是其他技术无法与之看齐的。
注意：其实Lcos相对于其他的投影技术最大的区别就在于控制光线分解及合并的光路设计部分，也就是如何通过图像中像素信息去调节RGB各分量的大小(就是调制过程)。
LCD和DLP调节RGB分量使用的是光透射模式，会损失很多光线。
而Lcos采用的是反射技术，光损失没那么多！而且在设计上，Lcos液晶面板的开口率也比前两种大很多，这样当然会减少功耗。
简述下DLP与LCOS区别如下：DLP投影LCOS投影就目前而言，2种产品尺寸和光电效率都基本相同，没有太大的区别。
但是从2种技术本身上看，LCoS对信号的要求可以直接由电路接入，而DLP由于是由机械方式实现，在载有DMD芯片的主板上，还有相应的处理器(Processor)以及内存(Memory)，这部分的功耗在光引擎整体中永远无法避免，可以认为是DLP技术在效率上的一个缺点，特别是在手持投影整体系统中，如果再考虑散热问题，LCoS芯片优势更明显。
相对而言，LCoS的功耗可以做到小于0.1W，从长远来看，LCoS也会有一定的优势。
此外，分辨率与尺寸相同，DLP在同样大小的芯片上要实现分辨率的提高，同样是对工艺要求非常高，从第一代的DLP光引擎可以看到，320×480的分辨率已经落后与LCoS 的640×480，虽然在第二代推出了800×480的芯片，但还是落后于LCoS技术，纯粹技术上看，发展前景LCoS要比DLP好。
LCOS已发展为一个普遍的投影技术，包括有不同的种类，如今正呈现两极化发展：一是应用于大尺寸的背投影电视，这是目前LCOS的主流应用产品，二是应用于小尺寸的高分辨率可携式产品，其中来自JVC的D-ILA技术较为成熟。
在量产及成本问题解决后，该类产品将有机会在前投影市场上获得更广泛的应用。
LCOS结构LCOS的结构是在单晶硅上生长电晶体，利用半导体集成制作驱动面板(又称为CMOS－LCD)，然后在电晶体上透过研磨技术磨平，并在上面镀铝膜电极作为反射镜，形成CMOS 有源点阵基板，然后将CMOS基板与含有ITO透明电极之上玻璃基板贴合，再抽入液晶，进行封装。
像素电极同时也作为反射镜，像素的尺寸一般可以做的很小约为7～20μm，开口率高达96％，对于百万像素的高分辨率的基板的大小还不到一英寸。
面板结构面板结构面板结构面板结构LCOS（Liquid Crystal on Silicon）属于新型反射式微LCD，其结构是在硅片上“生长”液晶，利用集成电路工艺制作驱动面板（又称CMOS-LCD），经过研磨技术磨平后镀上铝当反射镜，形成CMOS基板，再将CMOS基板与含有透明电极的玻璃（ITO）极板贴合，再注入液晶，进行封装（见图1）。
在单晶硅片上集成ＣＭＯＳ和存贮电容器的数组，通过开孔把漏电极和像素电极连结，像素电极用铝做成反射电极。
为防止强光照射沟道，加一层金属挡光层。
另一侧基板是ITO电极的玻璃板。
液晶层盒厚受像素尺寸限制，一般盒厚为几微米。
LCOS调试原理LCOS投影机图像调制原理和LCD基本相同，也是以光调制来控制投影显示图像。
入射光线在分光后，经过入射偏光板(PBS)，将入射光变成S偏光，经LCOS板反射调制。
如果液晶经外部信号调制，处于显示亮态时，S光会变成P光，经棱镜透射后，有最多的光投射到会聚透镜会聚成像。
处于显示暗电平时，S光经调制，依然还是S光输出，经棱镜没有光透射到会聚透镜，图像显示为暗电平。
因此，输出到会聚透镜的光的多少是由每个像素的外部信号调制决定的。
说明：在几种投影设备中主要的区别其实都在光路的设计上！投影显示系统技术原理ＬＣＯＳ投影机的基本原理与ＬＣＤ投影机相似，只是ＬＣＯＳ投影机是利用ＬＣＯＳ面板来调变由光源发射出来欲投影至屏幕的光信号，当光线照射到LCOS芯片时，其反射光就受到CMOS电极和ITO电极之间电压的调制，因此LCOS芯片实际上是一种光调制器件。
利用这种特性，将图像或数据信息转换为CMOS电极数组的电压，就可以实现反射光的成像。
光源的光经过极化和传输系统到棱镜分光为红绿兰三种光并照射到LCOS芯片上被图像调制，调制后的光线在经光会聚系统合成后进入投影镜头并照射到屏幕上成像。
ＬＣＯＳ面板是以ＣＭＯＳ芯片为电路基板，因此无法让光线直接穿过，其分光合光系统设计和ＬＣＤ投影机有些不同，通常需要在分光合光系统中利用偏极化分光镜（ＰｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎＢｅａｍＳｐｌｉｔｅｒ；即ＰＢＳ），将入射ＬＣＯＳ面板的光束与反射后的光束分开。
由光源所发出的光经由ＤｉｃｈｒｏｉｃＭｉｒｒｏｒ（双色镜，即是二色过滤片）后分成Ｒ、Ｇ、Ｂ三色光，此三色光分别通过各自的ＰＢＳ后，会反射Ｓ偏光进入ＬＣＯＳ面板，当液晶显示为亮态时，Ｓ偏光将改变成Ｐ偏光，最后以双色棱镜（ＤｉｃｈｒｏｉｃＰｒｉｓｍ，即会聚透镜）组合调变过的三道偏极光，投射至屏幕处得到影像。
【注意】LCOS投影主要根据LCOS面板数量存在两种分类：单片式LCOS和三片式LCOS：单片式LCOS：OV公司提供的样机就是这种结构的！三片式LCOS：本文中的即是三片式LCOS，三片主要说的是使用了LCOS面板的数量。
LCOS如何挤入三甲众所周知，投影机按照技术可以分为DLP、LCD以及LCOS三种。
目前市面上比较常见的两种投影技术是DLP和LCD。
LCOS技术可以说是一种新兴的投影技术，它结合了DLP 以及LCD这两种技术的优点。
LCOS技术在色彩、对比度、亮度、开口率、光效率、和高分辨率等方面的优势远远超过了DLP和LCD技术。
此外，相比LCD技术，LCOS具有色彩鲜艳、灰度优秀、黑色深沉、画面明亮、网格化情况较少和更加节能的特点。
相比单片式DLP技术，三片式LCOS 投影技术具有更高的光学利用效率、更加丰满的色彩表现，没有色彩断裂现和观赏者眩晕现象等特点。
在和三芯片DLP投影机的比较中，三片式LCOS投影机在分辨率上的优势更是DLP投影机无可比拟的。
目前，LOCS芯片的分辨率已经可以覆盖2K、3K、4K、8K等水平产品。
值得注意的是，LCOS超高分辨率这一绝对优势则是那两者无法比拟的，JVC和索尼都已经推出了使用LCOS技术的4K(4096*2016)分辨率的产品，3LCD和DLP技术还无法实现这样的分辨率。
此外，LCOS投影技术具有利用光效率高、体积小、开口率高、制造技术较成熟等特点，它可以很容易的实现高分辨率和充分的色彩表现。
相比DLP和3LCD来说，LCOS投影机与3LCD相比较，3LCD除了略微占一点价格优势外，在色彩、对比度、光效率等领域LCOS 都具有无可比拟的优势。
正因为LCOS技术有着DLP和LCD无可比拟的优点，所以现在有许多企业，比如，示创、LG、佳能以及索尼、JVC和LG等已经纷纷加入到LCOS技术的研究和发展当中。
并且也都推出了LCOS技术的投影机，这些机器虽然价格相对来说比较昂贵但是其极其卓越的色彩效果也是其它技术所不能达到的。
总体来说，LCOS投影技术具备了DLP和LCD几乎全部的优点，并同时克服了这两者的不足之处。
采用LCOS技术的投影机产品，由于其拥有着近乎完美的画面效果，受到了业内人士以及消费者们的极度好评，相信LCOS投影技术的市场潜力也是不可估量的，在不远的将来，将会以强势跻身于投影机三甲行列。
完整的LCOS光路原理如下：注意：这幅图中PBS(偏振分光棱镜)部分光路貌似有点问题，图中看出，共有三块PBS，即是图中三块红棕色方块！根据PBS原理和特性：偏振分光棱镜能把入射的非偏振光分成两束垂直的线偏光。
其中P偏光完全通过，而S偏光以45度角被反射，出射方向与P光成90度角。
此偏振分光棱镜由一对高精度直角棱镜胶合而成，其中一个棱镜的斜边上镀有偏振分光介质膜。
所以PBS中的光路应该这样的：总结】---说了这么多其实LCOS的原理还是很简单的(实现却很难)：原始光线(RGB三基色混合光)经过二色过滤片将其分解成R、G、B单色光，然后分别将三色光转变得到S偏振光，此时由于PBS对S光的特性，导致光线被反射到LCOS面板上，然后面板再将此光线和图像的像素信息进行调制(调制的过程就是根据图像中每个像素的不同来改变此光线的反射率，这和LCOS面板液晶分子的排布相关吧，此部分才是LCOS的精华所在)得到调制之后的分量光(RGB)，再将这些分量光经过会聚透镜重新混合成三基色光，但这是RGB的成分已发生变化，所以显示的颜色就是不同的彩色，每个像素点都是这样来调制的，这样一幅图像就产生了。
注：以上光路过程是针对三片式LCOS，单片式LCOS光路是不同的，参见OV提供的样机投影原理(OV投影原理是通过LED驱动板输出的各像素R、G、B分量的信息来确定光路中R、G、B三个LED整列各个led的亮度值，然后通过X棱镜将每个像素点对应的R、G、B三个led光线聚合成彩色光，最后再通过PBS和LCOS面板得到各个像素点的色阶，即亮度！)。
说明：在LCOS面板的CMOS基板中有很多像素电容(即每个图像像素对应一个电容)，这些电容和透明电极玻璃（ITO）极板的电极形成一对，并通过开孔把漏电极和像素电极连结起来，则在调制时，更具图像像素信息的不同，像素电极和ITO电极之间的压差就有所不同，这样就会影响中间层液晶分子(棒状的)的分布，从而导致从LCOS反射面反射光线的反射率（再简单点：视频信号控制液晶电压，从而影响液晶分子排布），也就导致了R、G、B 三分量最后应该保留的各分量大小！也就形成了许多种色彩。
光线仅通过LCOS面板只能改变光的亮度(与光线反射率相关)，即白光经过LCOS面板的调制只能得到灰度图，而不能得到彩色，这是因为液晶的排布影响光的透过性，而不会对光线产生本质的改变！关于液晶：液晶是介于液体和固体之间的物质，本身不发光，工作性质受温度影响很大，投影机利用液晶的光电效应，即液晶分子的排列在电场作用下发生变化，影响其液晶单元的透光率或反射率，从而影响它的光学性质，产生具有不同灰度层次及颜色的图像。
DingMz2013-3-26。