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Pico-Projektoren bieten mehr Multimediafunktionen

Die Pico-Projektoren sind eigenständige, tragbare Geräte oder es gibt sie integriert als Embedded Projectors in Smartphones, Tablets, Camcorder oder Notebooks. Trotz kleinerer Displays erhöht sich die Multimediafunktionaliät. Der Grund hierfür ist, dass LED als RGB-Variante grüne, blaue und rote Farbanteile liefern, ohne dass diese erst aus der weißen LED-Lichtquelle herausgefiltert werden müssen. Die Basis für viele LED-Projektoren bildet die Digital-Light-Processing- (DLP-)Technik von Texas Instruments, bei der Bilder aus diesen Grundfarben generiert werden können.

Bei dem erwähnten DMD handelt es sich um ein Mikro-(Opto)-Elektro-Mechanisches-System, bei dem jeder Bildpixel durch einen Kippspiegel repräsentiert wird. Das DMD dient als bildgebendes Element. Dabei passiert das Licht einen dichroitischen Spiegel, der nur bestimmte Wellenlängen durchlässt bzw. reflektiert. Anschließend gelangt das Licht über eine homogenisierende Optik auf den DMD. Das gesamte Kippspiegel-Array wird dort sequentiell mit rotem, grünem und blauem LED-Licht bestrahlt.

Bildergalerie

Der DMD schaltet die einzelnen Spiegel je nach Lichtfarbe unterschiedlich lange in den ON- oder OFF-Modus, wodurch jeweils die notwendige Menge an rotem, grünem und blauem Licht pro Pixel bereitgestellt wird. Die Bilder in den drei Grundfarben werden in einer so hohen Wiederholungsrate über die Projektionsoptik an die Projektionsfläche weitergegeben, dass das menschliche Auge nur ein mehrfarbiges Bild wahrnimmt. Dabei werden die Farbanteile des Bildes durch die Leuchtdauer reguliert.

Das monochromatische Licht der LED sorgt für gesättigte Farben, also ein hohes Color Gamut, bei der Projektion. Klassische Office- und Home-Cinema-Projektoren profitieren zum einen von einer Lebensdauer von über 20.000 Stunden der LED im Vergleich zur Haltbarkeit konventioneller Projektorlampen mit 3000 bis 4000 Stunden. Zum anderen erreicht eine LED nach Aktivieren sofort ihre volle Helligkeit. Gleichzeitig wirken die Projektionen durch die gesättigteren, reinen Farben, insbesondere im roten Farbbereich, deutlich wärmer und kontrastreicher.

Die Effizienz eines Projektionsgerätes

Mit einer höheren Leistung, was eine stärkere Helligkeit bedeutet, gehen gleichzeitig größere DMDs, LED und Projektorgehäuse einher. Da eine DMD Strahlen nur bis zu einem bestimmten Einfallswinkel empfängt, hängt die Effizienz eines Projektionsgerätes von der Passgenauigkeit der LED-Leuchtfläche und von DMD-Größe sowie -Typ ab. Der Einsatz von mehr oder größeren LED würde somit für eine gezielte Helligkeitssteigerung nicht genügen. Bedingt durch die Abhängigkeit der Größen des DMD müssen die Gehäusegrößen ebenfalls angepasst werden. Die einfachste Lösung sind diskrete RGB-LED (3-Kanal-Beleuchtung), die über drei dichroitische Filter gelenkt werden. Systeme, bei denen eine Komponente mehrere Farben liefert, sind kleiner und kostengünstiger.

Die Pico-Projektoren bestehen aus sehr kleinen Projektionseinheiten. In ihnen werden entsprechend kleine DMD mit einer Diagonalen von 0,2 bis 0,3'' und dazu passende LEDs mit Kantenlängen von 750 µm oder Chipgrößen mit 1 mm² verbaut. Für Smartphones beträgt die maximale Tiefe der Projektionseinheit 5 mm. Aus Platzgründen werden oft zwei oder auch alle drei Farben in ein LED-Gehäuse integriert. Aufgrund der Batterielaufzeiten ist die Leistung auf 1 W beschränkt. Das Ziel ist, aus dieser Leistung die maximale Projektorhelligkeit zu ziehen. Aktuelle Modelle erreichen einen Lichtstrom von 15 bis 20 lm und eine Bilddiagonale von bis zu 2 m.

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