Fraunhofer-Forscher wollen Beamer auf die Größe von Würfelzucker reduzieren

Geht es nach den Forschern am Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie ISIT in Itzehoe wird es bald möglich sein, einen Projektor im Taschenformat zu bauen. Mehr noch, das Gerät mit einem beweglichen Mikrospiegel, der das Bild Zeile für Zeile aufbaut, müsse kaum größer sein als ein Stück Würfelzucker. Die dazu notwendige Technik haben die Forscher in einem ersten Prototypen umgesetzt.

Der Prototyp projiziert Texte und Grafiken mit einer Auflösung von 320 x 240 Bildpunkten. Herzstück des Gerätes ist ein beweglicher Spiegel mit einem Durchmesser von 1,5 Millimetern, der sich als Massenprodukt auf einem Chip fertigen lassen soll. Dieser lenkt einen Laserstrahl durch eine Änderung seines Kippwinkels und baut so das Bild Pixel für Pixel auf.

Durch eine spezielle Befestigung an zwei Torsionsfedern lässt sich der Spiegel um zwei Achsen kippen. Dadurch kann er einen Laserstrahl horizontal und vertikal ablenken. Nach jeder Auslenkung ziehen die Federn den Spiegel so schnell in seine Ausgangslage zurück, dass er sich mehrere tausend Mal pro Sekunde verkippen lässt.

Passend zur hohen Beweglichkeit haben die Forscher auch die Elektronik beschleunigt. Sie entscheidet im Bereich von Nanosekunden, wie sie das Laserlicht modulieren muss, damit jedes Pixel in der richtigen Helligkeit erscheint. Um Fehler in der Projektion zu vermeiden, dient ein zweiter Laser als Kontrolle. Er strahlt ebenfalls auf den beweglichen Spiegel; das reflektierte Licht trifft jedoch auf eine Photodiode, die ortet, wie der Spiegel verkippt ist. So wird festgestellt, wenn der Spiegel zum Beispiel durch Erschütterungen ungewollt seine Position verändert.

Noch passt der Demonstrator in kein Mobiltelefon. “Für den Test hatten wir die Elektronik noch nicht auf ein Minimum verkleinert”, erklärt Ullrich Hofmann vom ISIT. Das ist aber eines der nächsten Ziele der Forscher, die außerdem die Frequenz der Spiegelbewegung und so die Auflösung erhöhen wollen. Aber auch an einer anderen Stelle gibt es noch Entwicklungsbedarf: Als Lichtquelle in geeigneter Größe und mit ausreichender Lebensdauer und Leuchtstärke gibt es bisher nur rote Laserdioden. In diesem Bereich warten die Forscher nun auf Entwicklungen von Kollegen, ihr System haben sie aber schon für den Mehrfarbenbetrieb gerüstet.

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