Muchas personas han crecido viendo la televisión por medio de un tubo de rayos catódicos. Estas televisiones, aunque grandes y pesadas, tenían una buena imagen siempre que recibieran una buena señal. Aun hoy en día, siguen habiendo unas cuantas de estas televisiones repartidas sobre todo en hogares, aunque esto es algo que ya lleva cambiando hace algún tiempo.
Como posiblemente ya sepas si te has pasado por alguna tienda de equipos electrónicos, ya hay muchas opciones a la hora de comprar un televisor nuevo. Ya predominan las televisiones planas de diferente tamaño, modelos de cristal líquido y modelos HDTV. Ahora ya se tiene que elegir entre los muchos tipos que existen, lo cual algunas veces puede ser confuso. De hecho, muchas veces simplemente elegimos la primera que vemos que más o menos se adaptan a lo que buscamos. Uno de esto tipos son el modelo LCoS.
Los sistemas LCoS no son precisamente una nueva tecnología, pero no estaban tampoco disponibles de forma reciente. Por este motivo, mucha gente no sabrá lo que es LCoS. Por lo tanto, veremos a continuación la tecnología detrás de LCoS, como provee de una nítida imagen y como los fabricantes han conseguido solventar algunos problemas con los niveles de negros y el contraste.
El uso más común de LCoS para televisores de proyección frontal y trasera. La configuración es muy parecida a la que podemos encontrar en un sistema DLP. El sistema DLP usa un dispositivo digital de microespejo (DMD) para poder crear una imagen usando un proceso que es como hacer un mosaico hecho de pequeños azulejos cuadrados. La tecnología DMD contiene millones de espejos microscópicos que reflejan la luz como una lámpara. Cada espejo crea un pixel de la imagen final.
Los pequeños espejos cambian de encendido a apagado muy rápidamente. Cuando los espejos están activados, apuntan hacia unas lentes de proyección. Cuanto más tiempo estén en un activo, más brillante es el pixel que crea. Los espejos que crean los píxeles negro se mantienen desactivados. En la mayoría de televisiones DLP, una rueda de color gira entre la lámpara y el DMD, añadiendo luz roja, verde y azul a la imagen.
Los ojos del espectador combinan estos colores para crear la imagen final. LCoS usa una idea similar. Al igual que con los DMDs, los dispositivos LCoS son diminutos – la mayoría tiene menos de una pulgada cuadrada. Ambas tecnologías son también reflexivas – los dispositivos reflejan la luz de una fuente a las lentes o prisma que colecta la luz y refleja la imagen. Sin embargo, en lugar de pequeños espejos que se encienden y se apagan, LCoS usa cristales líquidos para controlar la cantidad de luz reflectada.
Un cristal líquido es una sustancia que está en un estado mesamórfico – no es exactamente un líquido o un sólido. Sus moléculas normalmente mantienen su forma, como lo hace un sólido, aunque también se pueden mover como un líquido. Por ejemplo, un tipo de este cristal se alinea en líneas paralelas sueltas.
Algunos de estos cristales, cuando son puestos entre dos paneles polarizados, guían el camino de la luz. Al cambiar la dirección de la luz, los cristales permiten o previenen su paso al segundo panel. La habilidad de los cristales de cambiar la ruta de la luz es central en su uso de sistemas LCS o LCoS.
Proyección y color LCoS
Lleva varios pasos el poder crear una imagen en una televisión LCoS. El proceso incluye una lámpara de alta intensidad, una serie de espejos y diminutos dispositivos organizados en un cubo, un prisma y una lente de proyección. De principio a fin, lo que ocurre es lo siguiente: La lámpara crear un haz de luz blanca, y después dicho haz pasa por unas lentes condensadoras que enfocan y direccionan la luz. Pasa también por un filtro que permite luz visible, lo cual ayuda a proteger los otros componentes. La luz blanca es separada en rojos, verdes y azules de dos maneras, como veremos a continuación.
El haz de luz pasa por un sistema PBS, que se puede traducir como divisor de polarización de haz, el cual como dice su nombre, divide la luz en tres haces, los cuales pasan por filtros que añaden el rojo, verde y el azul. El haz pasa por una serie de espejos dicroicos que reflejan algunas longitudes de onda mientras permiten que el resto de luz pase a través. Por ejemplo, el espejo dicroico puede separar la luz roja de la luz blanca, dejando separado el verde y el azul. Un segundo espejo puede separar la luz verde dejando solo el azul.
Los haces de luz nuevamente creados y con total colorido, entran en contacto con tres micro dispositivos LCoS – uno para el rojo, otro para el verde y otro diferente para el azul. La luz reflectada de los micro dispositivos pasa por un prisma que combina la luz. El prisma oriente la luz – la cual ahora crea una imagen a todo color – en una lente de proyección, la cual magnifica la imagen y la muestra en la pantalla.
La mayoría de las televisiones LCoS de proyección trasera usan este proceso. Algunos proyectores usan una configuración lineal en lugar que un cubo, y la luz blanca golpea contra superficies que colorea con rojo, verde y azul antes de llevar a los micro dispositivos.
Unos pocos sistemas usan solo un micro dispositivo junto a otros métodos para añadir color. Algunos ejemplos son las ruedas de color que se pueden encontrar en los sistemas DLP o en los propios micro dispositivos.
Algunos sistemas usan polarizadores adicionales o filtros para poder mejorar más la calidad de la imagen y el contraste. Sin las lentes de proyección, la imagen creada en el proceso sería demasiado pequeña para verse claramente. Este es el motivo por el que la tecnología LCoS cae en la categoría de micro pantallas – pantallas que son demasiado pequeñas para ver si no es con algún tipo de magnificación.
¿Qué son los micro dispositivos?
En lugar de usar cristal líquido entre dos paneles polarizados como lo hacen los sistemas LCD, los micro dispositivos LCoS tienen una capa de cristal líquido entre un transistor de película fina TFT y un semiconductor de silicona. El semiconductor tiene una superficie reflectiva pixelada. La lámpara hace brillar una luz por un filtro polarizado y en el dispositivo, y los cristales líquidos actúan como compuertas o válvulas, controlando la cantidad de luz que llega a la superficie reflexiva. Cuanto más voltaje un píxel de cristal recibe, más luz permite el cristal que pase. Hacen falta varias capas de materiales diferentes el poder hacer esto.
Del fondo a la parte más externa, algunos de los componentes de los micro dispositivos y lo que hacen son los siguientes: Para empezar tenemos el PCB, que es un tablero de circuito impreso que transporta instrucciones y electricidad desde la televisión al dispositivo.
Por otro lado, tenemos un chip o sensor de silicona, el cual controla el cristal líquido, generalmente con un transistor por píxel, usando datos extraídos de los con controladores de los píxeles en el televisor. También tenemos una cubierta reflectiva, que reflecta luz para crear una imagen. El cristal líquido controla la cantidad de luz que llega y abandona el cubierta reflectiva.
En siguiente lugar tenemos la capa de alineamiento, la cual mantiene a los cristales líquidos alienados de forma correcta para que puedan direccionar la luz de forma precisa. Un electrodo transparente completa el circuito con la silicona y el cristal líquido. Para terminar, una cubierta de cristal protege y sella todo el sistema. Los materiales exactos y las configuraciones difieren de un fabricante a otro.
Algunos usan cristales líquidos de nemática y otros cristales ferro eléctricos. Algunos usan también capas de alineamiento orgánico, que se pueden estropear con el uso la exposición a la luz de alta intensidad de la lámpara. Otros usan materiales foto sensibles y luz para controlar los impulsos de cristal líquido.
En general, los dispositivos LCoS solo tienen un pequeño hueco entre los píxeles. El píxel de campo, que es la distancia horizontal entre un píxel y el siguiente píxel del mismo color, es de entre ocho y veinte micrones. Esto disminuye o elimina el efecto de “puerta de pantalla” en algunos televisores DLP, y ayuda a mantener la imagen nítida y uniforme. El sistema generalmente crea una buena imagen, pero tiene sus ventajas e inconvenientes.
Las propiedades físicas de los micro dispositivos LCoS, como la ausencia de la rueda de color y factor de llenado, normalmente proveen de imágenes de alta calidad con un mínimo de artefactos. Los píxeles LCoS son también más nítidos que en otros sistemas, lo cual dicen algunas personas que crea imágenes más naturales. El efecto arco iris que podemos encontrar en los sistemas LCD no los encontramos en los LCoS. Sin embargo, muchos sistemas LCoS no tienen un buen nivel de negro, o la habilidad de producir el color negro.
Los televisores con un pobre nivel de negro no pueden producir tanto contraste o detalle como aquellos con un buen nivel de negro. Al usar los televisores LCoS tres micro dispositivos en lugar de uno, tienden a ser pesados y grandes. Muchos requieren que la lámpara sea reemplazada, lo cual tiene un coste económico.
A parte de esto, los sistemas LCoS no son tan comunes como otras pantallas más conocidas. El motivo es que los micro dispositivos LCoS son difíciles de fabricar, y cada equipo necesita tres unidades. Varias compañías han tratado de producir sistemas LCoS y han abandonado el proyecto después de varios problemas en la fabricación.
