Auslegung von Projektions-Displays für industrielle Anwendungen:
Optische Parameter abschätzen
Fortsetzung des Artikels von Teil 6
Technikauswahl mit Blick auf Kontrastanforderungen
Im Idealfall sollte die Displaytechnik mit dem höchsten inhärenten Kontrast gewählt werden. Außerdem ist es ratsam, den Systemkontrast nach Bedarf zu optimieren, um den erforderlichen Gesamtkontrast zu erreichen. Der inhärente Panel-Kontrast der 2D-MEMS-Technik hängt davon ab, wie viel Licht von der MEMS-Struktur gestreut wird. Der Lichtstreuung lässt sich entgegenwirken, indem man für das optische System Komponenten mit größerer Blendenzahl verwendet. Dies hat den positiven Nebeneffekt, dass die Systemoptik kleiner und kostengünstiger wird – auch wenn dies mit einer gewissen Helligkeitseinbuße erkauft werden muss.
Der inhärente Kontrast der LCD/LCoS-Technik hängt grundsätzlich davon ab, mit welcher Genauigkeit das Panel die Polarisierung des Lichts in die Aus-Stellung drehen kann. Dieser Aspekt hängt vom Aufbau des Panel ab.
Der Kontrast von Scanner-Spiegeln wird ausschließlich von der Fähigkeit der Laser-Treiberelektronik bestimmt, den Laser komplett abzuschalten.
Vergleich
Scanner-Spiegel beziehen ihre Auflösung, ihren Farbbereich und ihren Kontrast aus dem Einsatz von Lasern, allerdings unter Inkaufnahme des Speckle-Phänomens und der prinzipbedingt hohen Kosten für die Laser.
LCD/LCoS-Displays beziehen ihre Auflösung aus der inhärenten Panel-Auflösung und ihren Farbbereich aus der Lichtquelle (LED, Laser, Lampe). Ihre Helligkeit hängt davon ab, welche Effizienz bei der Auslegung des optischen Systems erreicht wird. Werden LEDs und Lampen verwendet, ist ein limitierender Faktor die gewählte Polarisierungstechnik.
2D-MEMS-Displays, die auch für die DLP-Technik von Texas Instruments genutzt werden, beziehen ihre Auflösung ebenfalls aus der inhärenten Auflösung des Display-Panel. Über den Farbbereich entscheidet dagegen die gewählte Lichtquelle (LED, Laser, Lampe). Ihre Helligkeit wird von der Effizienz des optischen Systems bestimmt, allerdings ohne polarisationsbedingte Einschränkungen. Der inhärente Kontrast der 2D-MEMS-Technik hängt von der Streuung an der MEMS-Struktur ab.
Ein besonders einzigartiges Merkmal der heute führenden 2D-MEMS-Technik ist die Verfügbarkeit von Datenverarbeitungs-Verfahren, die die wahrgenommenen Helligkeits- und Kontrastwerte verbessern können oder sich zum Absenken der Leistungsaufnahme konfigurieren lassen.
Der Autor:
| Paul Rancuret |
|---|
| ist Systemingenieur und Entwicklungsleiter für DLP-Produkte bei Texas Instruments. Er hat mehr als 25 Jahre Berufserfahrung in verschiedenen Bereichen, u.a. Elektronik, Software, MEMS-Systemauslegung und Produktentwicklung. Paul Rancuret erwarb an der Montana State University den Bachelor of Science in Electrical Engineering. |
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