在文章《大器难成 液晶投影机结构与分析》文章结尾的时候，我们曾经谈及过LCoSLCoS是一种基于CMOS工艺的反射式的液晶投影显示技术，在半导体材料上制作驱动，并将主动像素（液晶）矩阵放置在半导体材料之上，在工作时，LCoS只会对光线进行偏振处理，而不遮挡光线。
LCoS芯片
LCoS芯片
在文章《大器难成 液晶投影机结构与分析》文章结尾的时候，我们曾经谈及过LCoS（Liquid Crystal on Silicon，液晶硅）。LCoS是一种基于CMOS工艺的反射式的液晶投影显示技术，在半导体材料上制作驱动电路，并将主动像素（液晶）矩阵放置在半导体材料之上，在工作时，LCoS只会对光线进行偏振处理，而不遮挡光线。
LCoS结构图
LCoS结构有效避免了微电路部分遮挡光线，提高了有效面积，同时像素的尺寸减少到微米级别，在拥有高分辨率、高开口率的同时，亦有效减少芯片面积、控制了成本，而且亦拥有较高对比度的和较低延迟。不过由于液晶是有机材料的关系，依然无法解决寿命较短的问题，同时还需要引入棱镜辅助显示。
LCoS显示原理
与DMD芯片一样，LCoS亦是反射式显示设备，同样需要分离入射光线与反射光线，但与DMD芯片仅是利用TIR棱镜不同，LCoS则是利用了入射光线与反射光线的不同偏振态与PBS棱镜（注）实现的。光源经过处理后形成了偏振态为S的入射光线，LCoS工作时（亮，On State）会将S态入射光线转变为P态偏振光，并通过PBS透镜到达反射镜，显示图像；若LCoS不工作时（暗，Off State）时，S态的入射光会被PBS棱镜反射，光不能进入反射镜。
注：
PBS棱镜原理图
PBS，全称Polarization Beam Spliter、偏振分光棱镜，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，能把入射的非偏振光分成两束垂直的线偏光。其中入射光中的P偏光完全通过，而入射光中的S偏光以45度角被反射，出射方向与P光成90度角。
单片式LCoS投影机
介绍完LCoS的显示原理后，我们来看看LCoS投影机的结构，与DLP投影机一样，LCoS亦分为三片式和单片式LCoS投影机，以下是几种常见单片式LCoS投影机结构。
这是一种最传统的单片式LCoS投影机结构，与《从DMD谈起 细看DLP投影机今生与发展》一文中讨论过单片式DLP投影机非常相似，光线汇聚后先通过被色轮以顺序的方式分离出三原色光线，然后经过集光柱修正成平行光线并投射到棱镜当中，但是此时的棱镜从TIR棱镜变为PBS棱镜，而LCoS则根据驱动电路的指示生成对应颜色的画面，最后通过镜头放大投射出去，时分的三原色图像最终依靠人脑合成彩色画面。
由于是采用时分方式产生色彩画面，自然无法避免彩虹效应的采用，而且光能利用率低，不过胜在LCoS的效率高，此一缺点亦变得可以接受，更重要的整个系统结构简单，因此不时可以见到该结构的LCoS投影机
前文说过LCoS投影机是利用光线的偏振特性实现显示的，于是就有人想到利用光线的偏振状态分色了。在光线进入PBS棱镜之前，增加一个ColorSwitch，ColorSwitch是一个类似主动式快门3D眼镜的液晶设备，拥有三个液晶开关和颜色控制偏振器，通过改变光线的偏振态来顺序产生三原色光，没有了色轮转动，有利于降低运行噪音延长设备寿命，但是依然保存了彩虹效应、光效率低等缺点。
最后一种单片式LCoS投影机结构是2001年飞利浦展示出来的，白光首先通过分光系统（扫描棱镜）分解成三原色光，而且三原色光同时照射到LCoS上，但是单一原色光带只会照射LCoS的1/3面积并且从上至下卷动，当一种原色光带卷到到LCoS底部后会迅速返回LCoS底部。在同一时刻中，光源的三原色光得到充分利用，因此该结构在单片式LCoS投影机拥有最高的光效率，但是同样存在着彩虹效应的问题。
三片式LCoS投影机
接下来看看三片式LCoS投影机结构。
先来一个比较传统的三片式LCoS投影机结构，这个结构可以源自于三片式液晶投影机，光源发光汇聚后首先会被分色棱镜分离成三原色光，各原色光沿着独立的光路到达LCoS边上，而此时在LCoS芯片前增加了一个PBS棱镜，三片LCoS芯片各自显示出不同颜色的图像，最后由十字分色棱镜合成一幅彩色图像。
这样的结构复杂、庞大，成本较高，但是无彩虹效应色彩还原好，同时由于RGB LED光源的兴起，该结构的复杂程度、体积得以缩小。
如上所示，这是另一种三片式LCoS投影机结构，比前面一种结构简洁得多，汇聚后的光线光线首先被偏振片改变为S偏振态，S偏振光线通过集光柱进入PBS棱镜之中，此时所有光线会被反射到一个由多块PBS棱镜以及滤光片组成的分色/合色系统之中。
分色/合色系统
分色/合色系统是一个较为复杂的光学系统，它利用了PBS和绿光片实现分色、让LCoS产生单一原色图像，最后把三幅单元色图像合成、共用一块偏振片输出。分色/合色系统虽然自身结构复杂，但是它的使用让投影机结构变得仅为紧凑、小巧，光效率亦得到有效提高。
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