Beamer für die Hosentasche

Videoprojektoren könnten bald auf das Format eines Zuckerwürfels schrumpfen.

Fotoapparate und andere Geräte der Unterhaltungselektronik werden immer kleiner. Nur an den Videobeamern scheint die Miniaturisierung vorbeizugehen – aus zwei Gründen: Die heute für die Bilderzeugung verwendeten Mikrospiegel-Arrays lassen sich kaum noch weiter verkleinern, und die Hochdrucklampe eines Projektors widersetzt sich ebenfalls allen Schrumpfungsversuchen. In einem marktüblichen Beamer erzeugt ein Mikrospiegel-Array aus einer Million kleiner, umklappbarer Spiegel das Projektionsbild.

Abb.: Bei dieser Machbarkeitsstudie eines Mini-Beamers befinden sich der Spiegel und eine rote Laserdiode im Gehäuse, die Ansteuerungselektronik ist extern untergebracht. (Quelle: Fraunhofer IOF)

Wissenschaftler der Fraunhofer-Institute für Photonische Mikrosysteme in Dresden und für Angewandte Optik und Feinmechanik in Jena weisen nun einen Ausweg aus diesem Dilemma. Sie haben das Mikrospiegel-Array durch einen Einzelspiegel aus Silizium ersetzt, der um zwei senkrecht zueinander stehende Achsen um jeweils einige Grad schwenkbar ist. Als Lichtquelle nutzen sie einen Laser. Die Ablenkfrequenzen des Spiegels liegen im Kilohertzbereich. Beleuchtet der Laserstrahl den schwenkbaren Spiegel, überstreicht das reflektierte Licht eine bestimmte Fläche und beschreibt dabei Lissajous-Figuren höherer Ordnung. Durch eine Modulation der Laserintensität können die Fraunhofer-Forscher gleichzeitig 256 „Graustufen“ darstellen. Das projizierte Bild entsteht also nicht zeilenweise. Eine Lissajous-Figur ist in weniger als 0,1 ms geschrieben – für den Betrachter ist dies nicht auflösbar.

Kombiniert mit einem roten, blauen und grünen Laser, ließen sich mit einem solchen Spiegel Bilder in VGA- und möglicherweise auch SVGA-Auflösung projizieren. Spiegel, Laserdioden und Ansteuerungselektronik fänden künftig in einem nur zuckerwürfelgroßen Gehäuse Platz. Die hierfür erforderliche grüne Laserdiode ist allerdings noch ein Traum, da es bislang kein geeignetes Halbleitermaterial gibt, das Laserstrahlung im Grünen emittiert. Aber bereits jetzt, so die Wissenschaftler, wären Beamer möglich, die nur ein Viertel der Größe handelsüblicher Projektoren hätten. Andere mögliche Einsatzfelder der Spiegel-Laser-Kombination liegen in der Automobilindustrie als Head-on-Displays oder in der berührungslosen 3D-Messtechnik.

Michael Vogel

Quelle: Physik Journal, Oktober 2006, S. 16