شاشة ثلاثية الأبعاد LCD

3LCD هو اسم وعلامة تجارية لتقنية رئيسية لتوليد الصور الملونة بتقنية عرض LCD، تُستخدم في أجهزة العرض الرقمية الحديثة . طُوّرت تقنية 3LCD وحُسّنت من قِبل شركة إبسون اليابانية المتخصصة في التصوير في ثمانينيات القرن الماضي، وحصلت على ترخيص استخدامها لأول مرة في أجهزة العرض عام 1988. وفي يناير 1989، أطلقت إبسون أول جهاز عرض بتقنية 3LCD، وهو VPJ-700. ^{[ 1 ]}

على الرغم من أن شركة إبسون لا تزال تمتلك تقنية 3LCD، إلا أنها تُسوّق من قِبل منظمة تابعة تحمل اسم التقنية نفسها: " 3LCD ". هذه المنظمة عبارة عن اتحاد لشركات تصنيع أجهزة العرض التي حصلت على ترخيص استخدام تقنية 3LCD في منتجاتها. وحتى الآن، اعتمدت حوالي 40 علامة تجارية مختلفة لأجهزة العرض حول العالم تقنية 3LCD.

وفقًا لشركة أبحاث صناعة الإلكترونيات Pacific Media Associates ، شكلت أجهزة العرض التي تستخدم تقنية 3LCD حوالي 51٪ من سوق أجهزة العرض الرقمية في العالم في عام 2009. ^{[ 2 ]}

تستمد تقنية 3LCD اسمها من رقائق لوحة LCD الثلاث المستخدمة في محرك توليد الصور الخاص بها.

إنتاج الألوان من الضوء الأبيض: يعمل جهاز العرض بتقنية 3LCD عن طريق فصل الضوء الأبيض الصادر من المصباح إلى ألوانه الأساسية الثلاثة : الأحمر والأخضر والأزرق، وذلك بتمريره عبر مرشحات /عواكس ثنائية اللون خاصة تُسمى "مرايا ثلاثية اللون". تسمح كل مرآة ثلاثية اللون بمرور أطوال موجية محددة من الضوء، بينما تعكس الباقي. ^{[ 3 ]} وبهذه الطريقة، ينقسم الضوء الأبيض إلى حزم ألوانه الأساسية الثلاثة، ويتم توجيه كل حزمة منها نحو لوحة LCD الخاصة بها، ثم تمر عبرها.

توليد الصورة في شاشات LCD: تستقبل لوحات LCD الثلاث في جهاز العرض الإشارات الإلكترونية لتكوين الصورة المراد عرضها. كل بكسل على شاشة LCD مغطى ببلورات سائلة. بتغيير الشحنة الكهربائية المطبقة على هذه البلورات، يمكن تعتيم كل بكسل حتى يصبح معتمًا تمامًا (للحصول على اللون الأسود الكامل)، أو تفتيحه حتى يصبح شفافًا تمامًا (للسماح بمرور ضوء المصباح بالكامل للحصول على اللون الأبيض الكامل)، أو تظليله بدرجات متفاوتة من الشفافية (للحصول على درجات مختلفة من الرمادي). يشبه هذا الأمر ظهور حروف الساعة الرقمية بخط عريض وأسود على شاشتها LCD عندما تكون بطاريتها جديدة، ثم تبدأ بالتلاشي تدريجيًا مع انخفاض شحنها. بهذه الطريقة، يمكن التحكم بدقة عالية في مستوى سطوع كل بكسل لكل لون أساسي لإنتاج اللون ومستوى السطوع المطلوبين على الشاشة.

إعادة تركيب الصور الملونة وعرضها: بعد ترشيح كل ضوء ملون من خلال لوحة LCD الخاصة به، يتم إعادة تجميع الحزم في موشور ثنائي اللون لتشكيل الصورة النهائية التي تنعكس بعد ذلك من خلال العدسة. ^{[ 4 ]}

بالنسبة لأجهزة العرض السائدة، فإن المنافسين لتقنية 3LCD هم تقنية DLP أحادية الشريحة (التي طورتها شركة Texas Instruments ) وبدرجة أقل بكثير، تقنية عرض LCOS .

يزعم مؤيدو تقنية العرض بتقنية 3LCD أنها تتمتع بالمزايا التالية مقارنة بأقرب التقنيات المنافسة لها:

• تتميز أجهزة العرض بتقنية 3LCD بقدرتها على إنتاج إضاءة ملونة أعلى من أجهزة العرض بتقنية DLP أحادية الشريحة. ويعود ذلك إلى أن أجهزة العرض بتقنية 3LCD تقوم بمزج وعرض أشعة الضوء من الألوان الثلاثة لتكوين لون كل بكسل على حدة، بينما تقوم أجهزة العرض بتقنية DLP أحادية الشريحة بإنشاء الألوان عن طريق عرضها بالتتابع، لونًا تلو الآخر، وتعتمد على إدراك الإنسان للألوان لمزجها وتفسيرها بشكل صحيح لكل بكسل.
• تستهلك أجهزة العرض بتقنية 3LCD عادةً طاقة أقل مقارنةً بأجهزة العرض بتقنية DLP أحادية الشريحة ذات نفس مستوى السطوع.
• قد يتسبب أسلوب عمل جهاز العرض DLP أحادي الشريحة أحيانًا في ظهور تأثير "قوس قزح" أو "تشوه لوني" لدى المشاهدين ، حيث تُرى ألوان زائفة لفترة وجيزة عند تحريك الصورة أو عين المشاهد. ^{[ 5 ]} أما أجهزة العرض 3LCD، فتُعرض فيها الألوان الأساسية الثلاثة باستمرار، لذا فهي لا تعاني من هذا التأثير.
• تستطيع أجهزة العرض ثلاثية الأبعاد (3LCD) عرض تدرجات لونية أدقّ من خلال منح كل بكسل في الصورة المعروضة تدرجًا سلسًا في مستويات السطوع. ويعود ذلك إلى إمكانية ضبط مستويات الشفافية الدقيقة للبلورات السائلة لكل بكسل على لوحة LCD عن طريق تغيير الشحنة الكهربائية. في المقابل، يحتوي جهاز العرض DLP أحادي الشريحة على مرآة واحدة تعكس ضوء المصباح إلى العدسة الموجودة على شريحة DMD لكل بكسل. ويقوم بتغيير سطوع كل بكسل عن طريق اهتزاز المرآة بين حالتي التشغيل والإيقاف بترددات مختلفة، ويعتمد على الإدراك البشري لتفسير سطوع كل بكسل.
• تعتبر أجهزة العرض بتقنية 3LCD عادةً أقل تكلفة من تلك التي تستخدم تقنيات LCOS أو DLP ثلاثية الرقائق .

• أجهزة العرض القديمة بتقنية 3LCD ذات المسافات الكبيرة بين البكسلات عادة ما يكون لها " تأثير باب الشاشة ".
• تتميز أجهزة العرض DLP أحادية الشريحة عادةً بنسب تباين أعلى مقارنة بنماذج 3LCD القديمة ذات السعر أو تصنيف السطوع المماثل.
• أصغر أجهزة العرض DLP أحادية الشريحة أصغر من أصغر طرازات أجهزة العرض 3LCD.
• عادةً ما توفر طرازات أجهزة العرض LCOS الحالية صورًا أكثر وضوحًا بدقة أعلى من أجهزة العرض 3LCD.

• موقع 3LCD الإلكتروني
• فيديو توضيحي لشاشة 3LCD
• البنية الداخلية لجهاز عرض 3LCD
• شرح تقنية شاشات الكريستال السائل ثلاثية الأبعاد (3LCD) وتاريخها الموجز على موقع إبسون الإلكتروني
• مقارنة بين تقنيات العرض 3LCD وDLP من خلال موقع ProjectorCentral.com الإلكتروني المتخصص في مراجعات أجهزة العرض والمعلومات.
• كيف تعمل تقنية DLP أحادية الشريحة (أقرب منافس لتقنية 3LCD)