LED-Projektor Smartphone über das projizierte Bild bedienen

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Ist das Display des Smartphones zu klein? Abhilfe soll ein LED-Projekt schaffen, der den Inhalt des Displays auf eine Wand projiziert. Praktisch: unsichtbare Infrarotlinien über dem projizierten Bild erlauben es, das erzeugte Bild als Bedienfeld zu nutzen.

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Ein neuartiger LED-Projektor macht es möglich: Nutzer können Smartphones in Zukunft ebenso über die Projektion bedienen wie über das Display
Ein neuartiger LED-Projektor macht es möglich: Nutzer können Smartphones in Zukunft ebenso über die Projektion bedienen wie über das Display
(Foto: Fraunhofer IOF)

Obwohl die Displays moderner Smartphones schon ordentliche Diagonalen aufweisen, lassen sie sich nicht unbedingt einfacher bedienen. Abhilfe soll ein Projektor schaffen. Das Smartphone lässt sich dann sowohl über sein Display als auch über die Projektion bedienen. Mit einer kleinen Halterung lässt sich das Smartphone beispielsweise auf einen Tisch stellen und das Bild auf eine Wand projizieren. Das erzeugte Bild dient genauso als Bedienfeld.

Sehr dünne und helle Projektionssysteme

Das besondere an den LED-Projektor: das Bild lässt sich von allen Betrachtungswinkeln in der gleichen Schärfe betrachten – auch wenn es unter einem sehr flachen Winkel projiziert wird und die Strahlen somit schräg auf die Flächen treffen. Das verzerrt üblicherweise das Bild und lässt es an einigen Stellen unscharf werden. Die Forscher vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena, die den Projektor entwickelt haben, konnten dieses Problem jedoch lösen. Der Projektor besteht aus hunderten kleiner Mikroprojektoren, die nebeneinander angeordnet sind und jeweils ein komplettes Bild erzeugen. Die Technologie heißt Array-Projektion und ist dem natürlichen Facettenauge der Insekten nachempfunden. Damit lassen sich erstmals sehr dünne und helle LED-Projektionssysteme mit einzigartigen Abbildungseigenschaften realisieren.

Scharfes Bild aus jeder Perspektive

Der LED-Projektor besteht aus hunderten kleiner, nebeneinander angeordneter Mikroprojektoren.
Der LED-Projektor besteht aus hunderten kleiner, nebeneinander angeordneter Mikroprojektoren.
(Foto: Fraunhofer IOF)
Bei der senkrechten Projektion auf eine ebene Oberfläche wirft jeder dieser kleinen Projektoren das gleiche Bild auf die Fläche. Hunderte von Einzelbildern überlagern sich so zu einem scharfen und hellen Gesamtbild. Steht das Gerät jedoch schräg zur Projektionsfläche, projiziert jeder kleine Projektor ein etwas anderes Bild. Wie diese einzelnen Bilder aussehen müssen, um ein scharfes Gesamtbild zu erzeugen, hängt vom Winkel ab, mit dem das Bild projiziert wird und von der Geometrie der Leinwand.

Denn jeder Projektor des Arrays hat einen etwas anderen Blickwinkel auf die Szenerie. Die hohe Schärfentiefe der Mikrolinsen macht es möglich. Sogar Freiform-Schirmgeometrien sind realisierbar, zum Beispiel gekrümmte Flächen. Die Experten sprechen von "Tailored Focus", also dem maßgeschneiderten Fokussieren des Projektors. Errechnet werden die einzelnen Bilder von einer Software, die die Forscher entwickelt haben: Der Lagesensor und die Kamera des Smartphones könnten die geometrischen Informationen liefern, die Software berechnet daraus die einzelnen Bilder samt ihrer Schärfeneinstellung.

Projektor in drei bis vier Jahren marktreif

Die Optiken werden auf Wafern gefertigt, auf denen sich etwa 300 Chips befinden, von denen wiederum jeder 200 Linsen für die Mikroprojektoren beherbergt. Der Herstellungsprozess ist massentauglich, die Geräte lassen sich laut der Wissenschaftler des IOF in Jena kostengünstig fertigen. Auch die Sensoren, die dem Smartphone mitteilen, ob und wie der Nutzer die Projektion als Bedienfeld genutzt hat, sind bereits Stand der Technik. Dazu werden für den Nutzer unsichtbare Infrarotlinien über das Bild gelegt. Werden sie durch den Finger des Nutzers durchbrochen, etwa durch eine Wischbewegung, registriert der Sensor dies und wechselt zum nächsten Bild.

Bis die Projektoren auf den Markt kommen, wird es allerdings noch drei bis vier Jahre dauern. Die neuartige Projektionstechnologie fordert hohe Pixeldichten der digitalen Bildgeber.

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