JVC D-ILA (LCOS) : Aufbau des Lichtweges im Wandel der Zeit (Teil2 - N-Serie)

  • Nun kommen wir in diesem zweiten Teil zum „brandneuen“ Aufbau, den JVC mit seiner neuen 4k-nativen N-Serie eingeführt hat. Einen ersten Anhaltspunkt hat der Hersteller selbst tatsächlich bei seiner Premierenpräsentation mit folgender Werbegrafik gegeben:



    Die Panels selbst sind nicht mehr senkrecht (Rot / Blau) und waagerecht (Grün) in einer stehenden Lightengine verbaut, sondern alle drei Panels sind nun liegend und in einem Dreieck zueinander verbaut. Der Prisma-Aufbau ist jetzt waagerecht, und so parallel zu den Panels. So einen Aufbau gab es bislang noch nicht.



    Hier sehen wir das Ganze wieder in Echt: Nach Abnahme der Belüftung ergibt sich ein Blick auf die Kühlkörper, die jeweils auf der Rückseite der D-ILA Panels montiert sind. Tatsächlich „liegen“ also alle drei Panels.



    Aus einem niedrigeren Winkel erkennt man, dass die Panels sich nun nicht mehr auf einer Ebene mit dem Rest des Lichtweges befinden, sondern eine „Etage höher.“ Genau genommen handelt es sich sogar um drei Etagen:



    Die drei Ebenen der neuen Lightengine:


    1) Farbmodulation des weißen Lichtes (Kanäle mit dichroitischen Spiegeln)

    2) Prisma-Ebene und Objektiv

    3) D-ILA Panel-Ebene



    Auf der untersten 1)-Ebene („Erdgeschoss“) findet die übliche Farbaufteilung durch dichroitische Spiegel statt. Die Lampe ist seitlich positioniert und als erstes wird wieder das blaue Licht abgespalten, diesmal aber nicht durch ein Kreuz, sondern einen dichroitischen 45° Spiegel.



    Der Lichtweg hat hier übrigens einen „Seiteneingang“, der normalerweise mit einer Klappe verschlossen ist. Er dient offensichtlich einer optionalen Laserlichtquelle, bei der ja Gelb (Phosphor) und Blau (blaue Laserdioden) stets getrennt sind. Hier sieht man schon, dass JVC einen „One fits all“ Lichtweg konzipiert hat, um ihn sowohl für Business als auch Heimkino Modelle der kommenden Generationen kompatibel zu machen.



    Nach der Blauabtrennung wird das restliche Gelb wieder „über Eck“ in Rot und Grün geteilt. Den entsprechenden Spiegel kann man oben im Lichtweg an der Justage-Fahne erkennen.



    Dieser gesamte „Farbkanal“ liegt übrigens komplett unter der Objektivebene (1), weshalb das Licht jeweils mit einem 45° Spiegel senkrecht nach oben „geschickt“ wird auf die (3) Ebene. Es trifft dort rechtwinklig auf das jeweilige flach liegende D-ILA Panel.



    Das Wiregrid-Prisma ist diesmal also nach unten gerichtet. Im „Ruhezustand“ (sprich ohne Spannung auf den D-ILA Panels) strahlt das Licht weiterhin senkrecht durch das Wiregrid, was für den hohen Schwarzwert ja unerlässlich ist.



    Unmoduliert gelangt das Licht nach Reflektion auf der D-ILA Rückseite wieder direkt senkrecht zum „Keller“ (Schwarz). Nach Umpolarisation durch das D-ILA Panel wird das Licht hingegen durch das 45° Wiregrid auf „halber Höhe“, also auf Ebene 2) abgezweigt und Richtung X-Prisma geleitet.




    Anmerkung: Seit der X-Genration arbeiten JVC D-ILA Projektoren volldigital: Das Licht wird entweder komplett auf Schwarz polarisiert (keine Modulation durch D-ILA Panel), oder komplett auf 100% Helligkeit polarisiert. Zwischenstufen gibt es nicht mehr. Die eigentliche Helligkeitsmodulation erfolgt ausschließlich durch Pulsweitenmodulation, sprich durch unterschiedliche An/Aus - Schaltfrequenzen. Dies wiederum führt zu den üblichen Nebenwirkungen (Rauschen, Farbtiefen-Reduktion), die von der Reaktionszeit der Flüssigkeitskristalle abhängen.


    tbc...


  • Im Bild oben sehen wir den ausgebauten, wirklich kleinen Lichtweg. Durch diesen Etagenaufbau mit horizontalen D-ILA Panels ist der Lichtweg ungemein kompakt. Es gibt aber auch einen Nachteil: Der Aufbau ist sehr hoch, weshalb das Chassis der N-Serie entsprechend überproportional hoch ist.



    Das ist übrigens bei vielen Wohnzimmerkinos wirklich ein großes Ästhetik-Problem, weil den Interessenten das Chassis einfach zu hoch ist und zu weit von der Decke ragt. Die X-Serie war in dieser Hinsicht viel stimmiger proportioniert, designtechisch war das also eine weniger glücklich Entscheidung.



    Rein von der Polarisation her gibt es kein erkennbaren Unterscheid zum alten Aufbau, der eine unterschiedliche Performance im Kontrast bewirken könnte. Erforderlich sind nun zwei zusätzliche „normale“ 45° Spiegel für die senkrechte Umlenkung, das könnte eventuell einen Einfluss auf die Streulichteigenschaften und Halos haben. In welchem Umfang allerdings, das ist schwer abzuschätzen.


    Ein wirklich großer Unterschied findet sich aber nach der Lichtmodulation: Die waagerechten Panels sind nun nicht mehr parallel, wie noch bei der alten Light-Engine, sondern sind zueinander gedreht, was unterschiedliche Symmetriespiegelungen erforderlich macht.



    Das Bild des grünen Panels muss (genau wie bei der alten Lightengine) lediglich um 90° um die X-Achse gekippt werden, was durch das Wiregrid selbst geschieht. Danach passiert es das X-Primsa auf geradem Weg Richtung Objektiv.



    Das Bild des roten Panels wird hingegen nun in zwei verschiedene Richtungen gekippt: Zuerst um 90° entlang der X-Achse durch das Wirgrid, anschließend aber noch einmal um 90° entlang der Y-Achse, zweimal „geklappt“ sozusagen. Das gleiche gilt für das blaue Panel. Dies ist ein Unterschied zum alten Lichtweg, bei dem das Bild aller drei Panels gleichartig gespiegelt wurden (siehe oben). Durch diese „Verdrehungen“ des Lichtweges kann es durchaus Zusammenhänge zu den Spiegelerscheinungen geben. Vor allem das Streaking, das bei der X-Serie ausschließlich vertikal auftritt, bei der N-Serie aber in beide Richtungen, könnte hier seine Ursache haben.



    Wie im anderen Thread schon erläutert: JVC hat den Lichtweg wahrscheinlich deshalb verändert, weil dieses neue Layout wesentlich kompakter und in der Summe auch einfacher / günstiger im Aufbau und vor allem klarer strukturiert ist. Schon jetzt wäre es leichter, eine separate Blau / Gelbde Lichtquelle (Laser . Phosphor) zu integrieren, was ja bereits in dieser Version vorgesehen ist. Aber auch bei einer reinen RGB-Quelle wäre der Aufbau viel einfacher, weil in diesem Fall jeweils nur eine der drei Lichtquellen direkt von unten das D.ILA Panel anstrahlen muss und das Bild von dort aus dann direkt ins X-Prisma geleitet wird.



    Fazit:

    Der neue Lichtweg ist eindeutig für die Zukunft konzipiert, wie bei Beamern in Anbetracht der hohen Entwicklungskosten üblich. Die Engine kann sowohl bei allen möglichen Professional Modellen verwendet werden, als auch mit zukünftigen Lichtquellen leicht kombiniert werden. Die kompakten Maße erleichtern zudem die Modulbauweise, die bei der N-Serie ja schon extrem zum Tragen kommt. In einem Tear Down Special hatte ich ja schon aufgezeigt, dass ich noch nie einem so modular aufgebauten Heimkinobeamer begegnet bin, wie der N-Serie.


    Zugunsten dieser Vorteile hat man die Nachteile im Inbildkontrast anscheinend in Kauf genommen. Ich persönlich glaube aufgrund der obigen Ergebnisse eher nicht, dass die Unterschiede zur X-Serie Im ANSI Kontrast/ Streaking / Halos auf die neuen 4K Panels zurückzuführen sind. Anders beim geringeren On / Off Kontrast: Der absolute Schwarzwert wird ausschließlich durch die Lichtpolarisation der Flüssigkeitskristalle erzeugt. Und die Miniaturisierung auf ein Viertel der Pixelgröße wird schon einen Einfluss auf die Polarisationsgenauigkeit haben. Die alte, extrem gute On / Off Performance der X7x00 Serie scheint weiterhin möglich, wird aber nur durch extreme Panel / Wiregrid Selektion für die NX9 Serie derzeit erreicht. Auch die aufgehellten Ecken sind eindeutig auf die Panels zurückzuführen, sie hängen mit dem Verkleben der Panel-Ebenen zusammen, wie mir ein Ingenieur mal erklärte.


    In beiden Fällen müssen wir abwarten, wie JVC die Fertigungsprozesse weiter optimiert. Erfreulich ist es jedenfalls, dass JVC offensichtlich Varianten mit alternativen Lichtquellen durchaus vorsieht. Mal sehen, was da noch so alles kommen wir ;-)



    Viele Grüße,

    Ekki

  • Ein Wiregrid ist ein mit Mikrolamellen bedampftes Glas (daher der Name "Drahtgitter")

    Es fungiert als Lichtweiche enstprechend der Lichtpolarisation. Je nach Polarisierung kann das Licht einfach wie druch eine Glasscheibe hindurch, oder es wird wie durch einen Spiegel reflektiert.



    Mit diesem Prinzip erzeugt ein D-ILA Beamer schwarz oder weiß. Tatsächlich ist das Wiregrid das Geheimnis des hohen Kontrastes von LCOS Beamern.


    Einfach ausgedrückt, ist es eine Art Polfilter,

  • Sowohl vom X Serienchassis als auch vom N Serienchassis gibt es in der professionellen Simulationsserie ja bereits Blue-Escent genannte Laser-Phosphor-Varianten.

    Weisst du wie die aufgebaut sind?

    Denn die X Serie schien ja deiner Analyse nach nicht so geeignet für Laser-Phosphor wenn ich das richtig verstehe.

    Und wie ist im Vergleich der Z1 aufgebaut?

    Ds müsste es glaube ich fertige Promobilder seitens JVC geben über den Lichtweg.

  • Sowohl vom X Serienchassis als auch vom N Serienchassis gibt es in der professionellen Simulationsserie ja bereits Blue-Escent genannte Laser-Phosphor-Varianten.

    Weisst du wie die aufgebaut sind?

    Denn die X Serie schien ja deiner Analyse nach nicht so geeignet für Laser-Phosphor wenn ich das richtig verstehe.

    Und wie ist im Vergleich der Z1 aufgebaut?

    Ds müsste es glaube ich fertige Promobilder seitens JVC geben über den Lichtweg.

    Ich hatte leider noch keine N-Bluescent zum Zerlegen hier :-(

    Aber ich bin mir sehr sicher: Der Lichtweg wird weitgehend identisch sein, nur dass an dem Fenster, das ich oben im Artikel freigelegt habe, das BluEscent Modul dann angeflanscht ist.

    Der Z1 ist vom Aufbau glaube ich ziemlich ähnlich, hat aber die anderen Panels. Die sind bei der N-Serie schon in mancher Hinsicht verbessert, vor allem der Reaktionszeit.


    Gruß,

    Ekki

  • Ds müsste es glaube ich fertige Promobilder seitens JVC geben über den Lichtweg.

    Die gibt es, aber die sind leider in manchen Teilen unpräzise. Das hier ist zum Beispiel vom Z1.



    Man sieht, dass das Licht tatsächlich da eintritt, wo ich vermutet habe, aber die "punktuelle" Farbaufteilung danach ist natürlich Fantasie. Man sieht auch, dass hier die Panels liegen und von unten angestrahlt werden, also genauso, wie bei der N-Serie.


    Echte Fotos von der Lightengine vermeiden irgendwie alle Hersteller immer, warum auch immer.

    Deshalb muss ich ja seit Jahren immer selbst zum Schraubenzieher greifen ;-)


    Gruß,

    Ekki

  • Interessant wäre eben auch wie der Laserphosphoraufbau bei den X-Serie Pendants aus dem Simulationsbereich ist. Hier kann ja nur das Lampenmodul mit einem sehr kompakten Aufbau ersetzt worden sein?

    Sonderlich lichtstark sind die ja nicht.

  • Interessant wäre eben auch wie der Laserphosphoraufbau bei den X-Serie Pendants aus dem Simulationsbereich ist. Hier kann ja nur das Lampenmodul mit einem sehr kompakten Aufbau ersetzt worden sein?

    Sonderlich lichtstark sind die ja nicht.

    Ja, das war tatsächlich so.

    JVC hat den Aufbau in einem Whitepaper veröffentlicht.



    Der Lichtweg war absolut identisch zu den UHP X-Modellen. Es war nur ein Modul vorgeschaltet dass weißes Licht aus blauen Lasern und gelbem Phosphor erzeugt. Ist eigentlich wie der Aufbau des Sony VW760.



    Das Modul besteht aus 16 Laserdioden (jeweils 2) + reflektivesPhosphorrad. Die ganze Konstruktion haben sie anscheinend so in UHP Lampenmodulgröße gepackt, das Chassis hatte ja durchaus auch noch Luft.


    Gruß,

    Ekki

  • Ein drehendes Phosphorrad? Der dünne Laserstrahl regt den Phosphor an und durch die Nachleuchtdauer hat man dann einen hellen Kreis oder wie? Ich dachte immer Punktlichtquellen wären erwünscht?

  • Ein drehendes Phosphorrad? Der dünne Laserstrahl regt den Phosphor an und durch die Nachleuchtdauer hat man dann einen hellen Kreis oder wie? Ich dachte immer Punktlichtquellen wären erwünscht?

    Das Licht wird schon nur an einer Stelle vom Phosphorrad reflektiert.
    Ein drehendes Rad ist es nur deshalb, um die Fläche zu vergrößern / Kühlung zu erhöhen und so die Abnutzung zu reduzieren.


    In der neuesten Generation verwendet JVC auch kein Rad mehr, wenn ich mich richtig erinnere, sondern kühlt das ganze jetzt mit Heatpipes.


    Bei den klassischen Projektionstechnologien (LCD/DLP/LCOS) sind "Punktlichtquellen" absolut unerwünscht, weshalb man immer spezielle Linsen zum "homogenisieren" des Lichtes einbauen muss. Man braucht eine möglichst gleichmäßige Beleuchtung der Chipfläche, um Hotspots zu vermeiden. Tatsächlich ist Laser hier denkbar unpraktisch, Hinzu kommt das extrem schmalbandige Spektrum, das den sogenannten "Speckle" oder zu Deutsch "Funkel" Effekt auslöst. Aus diesem Grund mixen die Hersteller inzwischen Laserdioden mit unterschiedlichen Wellenlängen, um diesen störenden Effekt zu vermeiden usw... Das Ganze ist derzeit echt aufwändig (wenn man Perfektion erreichen will) und daher nicht ohne Grund noch teuer.


    LEDs für Beamer werden tatsächlich speziell im 16:9 Format gebaut, um das Ausleuchtungsproblem zu minimieren. Wenn diese erst einmal heller werden, sind sie diesbezüglich eigentlich erste Wahl.


    Gruß,

    Ekki

  • Ein drehendes Phosphorrad? Der dünne Laserstrahl regt den Phosphor an und durch die Nachleuchtdauer hat man dann einen hellen Kreis oder wie? Ich dachte immer Punktlichtquellen wären erwünscht?

    Der Vorteil des drehenden Phosphorrades liegt in der längeren Haltbarkeit, gegenüber einem statischen Phosphor-Element, weil eine "größere" Fläche nicht "permanent" beleuchtet wird.

  • Ja, Sony zeigt die Engine auch immer liegend, obwohl sie steht.


    Sonys Schema ist von JVCs tatsächlich kaum zu unterscheiden, außer dass da statt "D-ILA" dann "SXRD" steht:



    :zwinker2:


    Gruß,

    Ekki

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