Beamer für die Westentasche

Ein Projektor im Taschenformat ist in Reichweite: In ihm baut ein beweglicher Mikrospiegel das Bild Zeile für Zeile auf. In einem Laborprototypen konnten Forscher seine Schwingfrequenz und Auflösung so weit steigern, dass Grafiken und Texte klar lesbar erscheinen.

Nicht viel größer als ein Stück Würfelzucker könnte der Beamer der Zukunft sein. Eingebaut in Handys wäre der Miniprojektor immer dabei – etwa für eine PowerPoint-Präsentation im kleinen Kreis oder den schnellen Blick in ein Online-Journal. In fremden Städten könnte er die Orientierung erleichtern, indem er einfach einen Stadtplan an die nächste Häuserwand projiziert. Noch ist dies Zukunftsmusik. Einen Demonstrator für ein derart winziges Gerät haben Forscher des Fraunhofer-Instituts für Siliziumtechnologie ISIT in Itzehoe aber bereits gebaut. Er projiziert Texte und Grafiken mit einer Auflösung von 320 x 240 Bildpunkten. Herzstück ist ein beweglicher Spiegel mit einem Durchmesser von 1,5 Millimetern, der sich als Massenprodukt auf einem Chip fertigen lässt. Er lenkt einen Laserstrahl durch flinkes Ändern seines Kippwinkels, und baut so das Bild Pixel für Pixel auf.

»Das besondere an dem Spiegel ist seine Aufhängung«, betont Ulrich Hofmann. »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 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. »Verändert der Spiegel zum Beispiel durch Erschütterungen ungewollt seine Position, merkt die Kontrolle dies«, erklärt Hofmann. »Die Elektronik kann dann flexibel darauf reagieren und die Bildinformation entsprechend anpassen.« Das System ist dadurch weitgehend unempfindlich gegenüber Störungen von außen.

Noch passt der Demonstrator in kein Mobiltelefon. »Für den Test hatten wir die Elektronik noch nicht auf ein Minimum verkleinert«, sagt Hofmann. Das ist aber eines der nächsten Ziele der Forscher, die außerdem die Frequenz der Spiegelbewegung und so die Auflösung erhöhen möchten. Auch an anderer Stelle hakt es noch: Als winzige Lichtquelle mit ausreichender Lebensdauer und Leuchtstärke gibt es bisher nur rote Laserdioden. In diesem Bereich warten die Forscher nun auf Entwicklungen ihrer Kollegen. Ihr System haben sie aber schon für den Mehrfarbenbetrieb gerüstet.

Ansprechpartner:

Dipl.-Phys. Ulrich Hofmann
Telefon +49 4821 17-4529
Fax +49 4821 17-4590
ulrich.hofmann@isit.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie ISIT
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