Rasantes Mikrodisplay

LCOS-Mikrodisplays zeichnen sich durch ihren niedrigen Stromverbrauch, ihre geringe Baugröße und ihr geringes Gewicht aus. Sie finden Anwendung in der schaltbaren adaptiven Optik, insbesondere als Phasen­modulatoren, und als Projektions­display in der erweiterten oder virtuellen Realität (AR/VR). Phasen­modulatoren, auch als räumliche Licht­modulatoren (SLMs) bezeichnet, werden in der biologischen Bildgebung und Mikroskopie unter anderem zur Wellenfront­korrektur und Strahlformung eingesetzt. Ziel ist es, beispielsweise die Bildauflösung zu verbessern, Verzerrungen durch biologisches Gewebe zu minimieren oder die Proben zu schonen. Ein neues Liquid Crystal on Silicon-Mikro­display vom Unternehmen Holoeye und dem Fraunhofer-Institut für Photonische Mikro­systeme (IPMS) nutzt eine innovative CMOS-Backplane, die Hochgeschwin­digkeits-Licht­modulation ermöglicht.

„Mit der neuen Backplane­generation des IPMS können wir kompakte Mikro-SLMs realisieren und Anwendungen mit Anforderungen an einen kleinen Bauraum gezielt adressieren. Die sehr kleinen Pixelgrößen ermöglichen in diffraktiven Anwendungen große Beugungswinkel, während das schnelle Interface hohe Taktraten unterstützt und flexible, anwendungs­spezifische Ansteuerungs­möglichkeiten bietet“, sagt Matthias Verworn von Holoeye.

Die einzigartigen Eigen­schaften des neuen LCOS-Mikrodisplays eröffnen neue Einsatz­möglichkeiten in tragbaren holografischen AR-Systemen, in der Optogenetik, etwa bei der strukturierten Photostimulation von Neuronen, sowie in der Quantenoptik und im Quanten­computing. „Die neu entwickelte Backplane-Architektur unseres kompakten LCOS-Mikrodisplays erweitert die Möglich­keiten zur Lichtmodulation erheblich und übertrifft bestehende Bildwiederholraten um ein Vielfaches. Dies wird durch die Integration eines vollständigen Framebuffers sowie einer Hochgeschwin­digkeits-Schnittstelle zur Pixelmatrix ermöglicht, die eine Datenübertragungsrate von bis zu 576 Gigabit pro Sekunde zu einem Pixelarray mit einer Auflösung von 1440  auf 1080 Pixeln und einer Pixelgröße von 2,5 Mikormetern realisiert“, sagt Philipp Wartenberg vom Fraunhofer IPMS. Holoeye plant, die ersten Produkte mit diesem LCOS-Lichtmodulator Anfang 2026 auf den Markt zu bringen.

Fh.-IPMS / JOL