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Donnerstag, 27.07.2017
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Beamer im Zuckerwürfelformat

Ein Spiegel und Dioden statt Hochdrucklampe und ganzer Spiegelarrays

Er ist jederzeit griffbereit und nicht größer als ein Zuckerwürfel: Ein neuer, extrem miniaturisierter Beamer. Statt den bisher gängigen Mikroarrays enthält er nur einen einzigen Spiegel, der um zwei Achsen schwenkbar ist. Damit wird er kleiner, leichter und handlicher als traditionelle Lichtquellen.
Der neue Beamer: so groß wie ein Cent-Stück

Der neue Beamer: so groß wie ein Cent-Stück

Kameras, MP3-Player und Speicherchips werden immer kleiner. Auch Beamer, tagtäglich eingesetzt im Vortragssaal und für Projektionen, sollen in Zukunft schrumpfen. Bisher stieß die Miniaturisierung jedoch an physikalische Grenzen: Kernstück des klassischen Beamers ist ein Mikrospiegelarray, das eine Million Spiegel enthält. Diese sind in einer Ebene schwenkbar und werden gleichmäßig beleuchtet. Durch Hin- oder Wegklappen erzeugen sie helle oder dunkle Punkte, die zusammen das projizierte Bild ergeben. Die Arrays verhindern nicht nur eine Miniaturisierung, sondern erschweren Beamern durch ihren hohen Preis auch den Weg in den Consumerbereich.

Forscher am Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden und am Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena haben nun eine Alternative zu den Mikrospiegelarrays ausgeklügelt. Das Ergebnis ist ein Beamer in Zuckerwürfelgröße: „Wir verwenden einen einzigen Spiegel, der um zwei Achsen schwenkbar ist.“, verrät Andreas Bräuer, Leiter der Abteilung für Mikrooptische Systeme am IOF.

Die nächste Hürde bei der Miniaturisierung ist die Lichtquelle. Die übliche Hochdrucklampe muss kleinen Diodenlasern weichen, wenn die Beamer auf Würfelzuckergröße schrumpfen sollen. Rote und blaue Diodenlaser sind bereits klein genug. Der grüne Laser ist jedoch noch zu sperrig. Mit der heutigen Technik lassen sich RGB-Beamer mit einer Seitenlänge von 10 x 7 x 3 Zentimetern herstellen. Das ist zwar noch deutlich größer als ein Zuckerwürfel, aber nur ein Viertel so groß wie handelsübliche Beamer. Weltweit arbeiten Forscher an der Verkleinerung der grünen Lichtquelle. Zusammen mit dem blauen und dem roten Diodenlaser soll sie dann die neue Rot-Grün-Blau-Quelle ergeben. »Wenn es gelingt, einen grünen Diodenlaser von der Größe des roten zu fertigen, dann kann auch der RGB-Beamer im Zuckerwürfelformat Realität werden«, so Bräuer.


Anwendungen gäbe es viele: Die Automobilindustrie benötigt kleine und kostengünstige Laserarrays als Abstandssensoren, die beim Einparken die Entfernung zum nächsten Objekt messen. Solche Sensoren werden auch in der Robotik und Montagetechnik gebraucht. Ein weiteres Einsatzgebiet für die Minilaser sind Digitalprojektoren, die sich in mobile Geräte wie Laptops oder PDAs integrieren lassen.
(Fraunhofer Gesellschaft, 25.09.2006 - NPO)
 
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