211service.com
En ännu mindre fickprojektor
Forskare i Tyskland har utvecklat världens tunnaste pico-videoprojektor. Prototypenheten innehåller en rad noggrant formade mikrolinser, var och en med sin egen miniatyrbildskärm med flytande kristaller (LCD). Enheten är bara sex millimeter tjock, men den ger bilder som är 10 gånger ljusare än vad som normalt skulle vara möjligt med en så liten enhet.
Ljus fantastiskt: Denna prototyp av pico-projektor ger en skarp bild utan att behöva en skrymmande lins, tack vare en ultratunn uppsättning mikrolinser.
Handhållna pico-projektorer kan användas för att visa filmer, kartor eller presentationer på närliggande ytor. Men projektionerna kan vara svåra att se i direkt solljus eftersom ljuskällan inte är särskilt kraftfull. Det nya linssystemet är tillräckligt litet för att kunna integreras i en slimmad smartphone.
Att öka ljusstyrkan på en projektion innebär normalt att man ökar arean av ljuskällan som används, säger man Marcel Sieler , en forskare vid Fraunhofer Institutet för tillämpad optik och precisionsteknik i Tyskland. Sieler var med och utvecklade prototypen. Men för att öka arean på detta sätt krävs en tjockare lins för att fokusera den större bilden. När ljuskällans yta ökar, ökar också linsens volym, säger Sieler. Resultatet är en mycket större projektor.
Sieler och kollegor skapade en ny typ av lins som fokuserar ljus från en relativt stor ljuskälla samtidigt som den förblir tunn. Prototypvideoprojektorn består av 45 mikrolinser färgade röda, gröna eller blå. Varje objektiv har en LCD med 200 gånger 200 pixlar bakom sig. Ljuset som passerar genom varje LCD fokuseras genom en lins, och tillsammans läggs varje bild ovanpå varandra för att producera den slutliga bilden. Designen var inspirerad av en typ av mikrolinsarray som kallas en flugögonkondensor, som normalt används för att blanda ljus från olika källor.
Projektorns upplösning är nära upplösningen för en WVGA-projektor, som har 800 gånger 480 pixlar. Den nya projektorn har en ljusstyrka på 11 lumen, säger Sieler, jämfört med 10 till 15 lumen för befintliga pico-projektorer. Sieler säger att om prototypen hade samma storlek som en befintlig pico-projektor skulle den producera cirka 90 lumen. Nästa utmaning är att göra LCD-pixlarna mindre, från 8,5 mikron vardera till mindre än tre mikron, säger Sieler.
Mikrolinsarrayer är inte nya, noterar Tim Holt , verkställande direktör för Institute of Photonics vid University of Strathclyde. Men Holt säger att det är nytt att forma varje lins på ett sätt som fokuserar ljus vid en enda konvergerande punkt.
LCD-skärmen bakom varje lins är inklämd i ett transparent material, vilket gör att hela linsen blir mer kompakt. För att möjliggöra denna typ av integration behövde forskarna ett nytt transparent material. Glas var inte lämpligt eftersom dess smältpunkt är så hög att LCD-komponenterna skulle förstöras under gjutningsprocessen, säger Michael Popall, chef för Fraunhofer Institutet för silikatforskning , som hjälpte till att utveckla den nya pico-projektorn. Transparenta polymerer tenderar att ha det motsatta problemet: deras smältpunkt är så låg att de skulle smälta och deformeras under projektorns ljuskälla.
Popall och kollegor utvecklade vad han kallar ett organiskt-oorganiskt hybridmaterial. Det här är ett optiskt material som är helt transparent i det visuella området, och som man kan bearbeta som en polymer, säger han.
I februari kommer den nya prototypen att demonstreras på Nano Tech 2011 konferens i Tokyo.