Drei Laser für die Projektion

20. Oktober 2009, 13:35 Uhr |

Ein neues Mikro-Display verwendet als zentrales Element einen in zwei Richtungen beweglichen Spiegel. Über den mit mikromechanischen Verfahren hergestellten Spiegel werden die modulierten Lichtbündel von drei Lasern (Rot, Grün, Blau) abgelenkt. Wegen ihrer geringen Masse ist die Anordnung schnell genug, um zeilenweise ein normales Fernsehbild projizieren zu können.

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Ein neues Mikro-Display verwendet als zentrales Element einen in zwei Richtungen beweglichen Spiegel. Über den mit mikromechanischen Verfahren hergestellten Spiegel werden die modulierten Lichtbündel von drei Lasern (Rot, Grün, Blau) abgelenkt. Wegen ihrer geringen Masse ist die Anordnung schnell genug, um zeilenweise ein normales Fernsehbild projizieren zu können.

Das in Redmond, Washington/USA, ansässige Unternehmen Microvision (www.microvision.com) bietet unter dem Namen „PicoP“ einen MEMS-Baustein, in dem zusammen ein kardanisch aufgehängter Mikrospiegel und eine Ansteuer-Elektronik realisiert wurden. Die zweidimensionale Aufhängung ermöglicht die zeilenweise Projektion eines Fernsehbildes. Dabei werden die Lichtbündel von je einem roten, grünen und blauen Laser über den Spiegel abgelenkt und auf eine Leinwand projiziert.

Die mechanische Struktur des Einzelspiegels ist wesentlich einfacher als die eines DLP-Bausteins (Digital Light Processing) mit seinen Millionen von Einzelspiegeln. Die Helligkeitsmodulation eines Pixels wird dort durch die „Einschaltzeit“ des Spiegels mechanisch vorgenommen. Dabei muss das Spiegel-Array von einer Weißlichtquelle über eine Projektionsoptik beleuchtet werden, mit einer Drehscheibe werden die Grundfarben dabei abgewechselt.

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Der kardanisch aufgehängte Spiegel wird als monolithischer Chip zusammen mit der Ansteuer-Elektronik in Silizium integriert.

Bei der „Ein-Spiegel-Variante“ werden die einzelnen Laser elektronisch moduliert, die Farben simultan und nicht sequenziell dargestellt. Bei der Projektion über einen Spiegel wird keine Linse benötigt, was den Einsatz zusätzlich vereinfacht: Die Abbildung ist stets scharf, unabhängig davon, ob das Bild etwa mit 30 cm oder mit 250 cm Bilddiagonale projiziert wird. Das Verfahren ermöglicht nach Angaben des Herstellers ein hohes Kontrastverhältnis von 10 000:1, die konkurrierenden Systeme DLP und LCoS (Liquid Crystal on Silicon) erreichen hier Werte von 1000:1 bzw. 100:1. Die Abmessungen der betriebsfertigen „Engine“ mit dem kardanisch aufgehängten Spiegel und den zugehörigen Laser-Dioden betragen 40 mm × 20 mm × 7 mm.

Microvision hat auf Basis des vorgestellten Bausteins den Prototyp eine Kleinst-Projektors entwickelt, der unter dem Namen „SHOW WX“ vorgestellt wurde. Die Grundfläche des Gerätes beträgt 118 mm × 600 mm, die Höhe 15 mm. Mit WVGA-Auflösung (848 × 480 Pixel) lassen sich nach Angaben des Unternehmens Videos von einer DVD in guter Qualität bis zu einer Bildschirmdiagonalen von 2,50 m (100 Zoll) darstellen. Die Batterielaufzeit des SHOW WX soll rund zwei Stunden betragen, was für die Betrachtung eines Spielfilms ausreicht.

Das PicoP-Display-Element lässt sich mit entsprechenden Modifikationen u.a. für den Aufbau eines „Head-up“-Displays (HuD) verwenden, mit dem etwa in einem Fahrzeug kritische Informationen in die Windschutzscheibe eingespiegelt werden können. Nach dem gleichen Prinzip lassen sich visuelle Informationen in Brillengläser projizieren, ein entsprechendes Farbdisplay hatte das Unternehmen unter dem Namen „PicoHUD“ zu Beginn des Jahres 2009 vorgestellt. jw

Siehe auch:

Aus der Hand an die Wand


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