Sonstiges

Dank Linsenarrays aus Glas: Beamer könnten bald viel kompakter werden – und günstiger

Das letzte Mal, dass ich über den Kauf eines Beamers nachgedacht habe, war ganz spontan am „Cyber Monday„. Der Preis des Gerätes war verführerisch, aber ich muss wohl nicht erwähnen, dass ich keinen ergattern konnte. Leider. Denn es handelt sich um ein Gadget, das ich gern hätte, aber nicht wirklich brauche – weshalb ich wohl auch künftig den Kauf immer weiter rausschieben werde, bis ich ein schickes Gerät mit zufriedenstellenden Features zu einem akzeptablen Preis erwische.

Letzterer, und damit komme ich zum eigentlichen Thema, könnte sich schon bald durch eine Errungenschaft deutlich verringern, die Jan Edelmann und seinem Team geglückt ist. Die Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik haben nämlich ein Verfahren entwickelt, mit dem sich flache, aus Tausenden identischer Mikrolinsen bestehende Linsenarrays aus Glas prägen lassen. Das war bisher an der mangelnden Präzision gescheitert, die bei der Herstellung vonnöten ist. Deshalb kommen in Projektoren stattdessen komplizierte Optiken zum Einsatz, die aus einer Anordnung mehrere hintereinander gesetzter Linsen bestehen. Diese benötigt aber nicht nur mehr Bauraum, die Zusammensetzung und Justierung der Linsen ist zudem recht zeitintensiv. Dadurch wird die gesamte Optik sehr kostspielig.

Die einfachste und günstigste Lösung wären Linsenarrays aus Plastik. Aufgrund der hohen Temperaturen der Beamer-Lampen würden diese aber schlicht wegschmelzen. Edelmann und sein Team haben daher nach einem Weg gesucht, eine Lösung für Glas zu finden: „Das Hauptproblem besteht darin, das Material genau bei der Temperatur zu halten, bei der es zwar schon formbar, aber noch nicht flüssig ist“, so der Forscher. „Nur so ist es möglich, aus diesem Werkstoff Bauteile zu fertigen, die auf wenige Mikrometer genau die vorgegebenen Toleranzen einhalten.“

Weitere Hürden sind die bereits erwähnte, hohe Präzision, die bei dem Verfahren notwendig ist und das Materialverhalten bei den hohen Temperaturen, die während der Herstellung vorherrschen. So muss beispielsweise berücksichtig werden, dass sich Glas anders ausdehnt (und später wieder zusammenzieht) als die aus Hartmetall bestehende Prägeform, mit deren Hilfe die Linsen hergestellt werden. Das führt nämlich dazu, dass beide Teile irgendwann nicht mehr die gleiche Form aufweisen, was das Einprägen und Anordnen der Mikrolinsen auf dem Glas stark verkompliziert. Mit ihrem Verfahren können die Forscher nun in Serie Linsenarrays aus Glas herstellen, wobei der Ausrichtfehler der 1700 Mikrolinsen kleiner als 20 Mikrometer ist – ein Wert, der laut Edelmann bislang noch nie erreicht wurde.

(Marek Hoffmann / Bild: Fraunhofer-Institut)


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Über den Autor

Marek Hoffmann

Marek Hoffmann hat von 2009 bis 2010 über 750 Artikel für BASIC thinking geschrieben und veröffentlicht.

15 Kommentare

  • Ist es nicht immer so, dass Sachen, die aus der Science Fiction kommen, irgendwann Wirklichkeit werden? Vor allem Star Trek ist doch da der ultimative Vorreiter! Ich denke nur an das Handy (hatte Ctp. Kirk schon in den 60ern in der Hand) und an das iPad! Kann man sich heute schön in alten Folgen von Star Trek The Next Generation angucken. Vor allem Cpt. Picard rennt damit immer rum 😉

  • Was mich im Artikel eigentlich noch interessiert hätte: wie umgeht das Team um Jan Edelmann die beschriebenen Hürden bei der Fertigung, sprich: was ist das neue an dem Verfahren, welche Prozessschritte sind nötig, etc. Oder ist das Betriebsgeheimnis? Die Info fehlt im Artikel irgendwie.

  • Hängt sich heute überhaupt noch jemand einen Beamer mit all seinen Nachteilen ins Wohnzimmer (nicht Heimkino), wo es doch große und gute Bildschirme gibt?

  • @#9

    „all seine Nachteile“? So etwas wie Aufwärmzeit? Geräusche?
    Dem gegenüber steht aber eine „dezent“ größere Darstellungsfläche von scharfem Bild sowie die „Mitnehm“-Option für Anlässe in größeren Gesellschaften.
    Beides wiegt für mich weit schwerer.
    Ach, hatte ich schon die dank WII & Kinect zerstörten Fernseher erwähnt?

    Für mich ist der Beamer klar die bessere Wahl, aber das ist wie vieles andere auch, Geschmackssache.

  • Zum Beispiel, ja. Aber auch Helligkeitsprobleme bei Tageslicht, Schwarzwert, Installationsaufwand (Stromversorgung, Datenleitung zur Decke), Lampenverschleiß und eine Leinwand an der Wand gefällt auch nicht jedem.

    Bei meinem Haus hatte ich während der Bauphase schon alles für einen Beamer vorbereitet, am Ende ist es doch ein großer TV geworden. Aber wie Du schon sagst: alles Geschmackssache, jeder Gewichtet Vor- und Nachteile anders.

  • Sehr schön.
    Was ich jetzt noch nicht ganz verstanden habe: Das ganze geht jetzt nur um die gleichmäßige Lichtverteilun?. Um das Bild dann zu fokussieren brauche ich trotzdem noch eine weitere Optik?

    Und es gibt noch einen zweiten Punkt, der vielleicht bedeuten kann, dass dass ganze in der Beamerindustrie nur „Ergänzung“ wird oder fast zuspät kommt. Dort wird seit ein paar Jahren bereits an LED Lampen für Beamer gearbeitet, die dann bei weitem nicht mehr so heiß werden und man die Plastikarrays wieder nehmen kann. Ganz langsam bekommt man auch die Lichtausbeute bei LED Lampen in den Griff, so dass man jetzt bei 1000 bis 1500 ANSI Lumen liegt.

    Und dann gibt es ja noch die dritte Entwicklung auf die ich hoffe. Das Bild wird gleich per Laser nach vorne gebeamt. Sprich drei Laser in den entsprechenden Grundfarben bauen das Bild. Und dann fällt die Optik wieder ganz weg, denn ein Laserbild ist immer scharf, selbst auf unebenen Untergründen.

    Das heißt, der Markt und die Geräte schrumpfen zwar, aber die Innovationskraft, die auf projezierte Bilder aufgewendet wird ist weiterhin hoch.

  • @BeamerStation: Du sprichst da ein interessantes Thema an! Gerade wegen der langen Lebensdauer von bis zu 20.000 Stunden und der geringen Hitzeentwicklung (damit auch leiser!) möchte ich mir selbst einen LED-Beamer anschaffen. Auf [Edit] ist eine ziemlich umfangreiche Übersicht, LED-Beamer über 300 Lumen kann ich dort aber nicht finden. Kannst Du mir vielleicht sagen, welche LED-Beamer Du mit um die 1.000 (oder gerne noch mehr! 🙂 Lumen kennst? Du würdest mir sehr weiterhelfen! Besten Dank! Mark

  • @ Mark: Den hier: Samsung SP-F10M.
    Also die „kleinen“ Beamer mit LED oder sonstiger Technik würde ich als nette Spielerei bezeichnen, mir wärs aber persönlich schade ums Geld.

    Erst ab 1000 ANSI Lumen wird es wirklich interessant. Und da auch nur bei ziemlicher Dunkelheit. Also am besten Kinoverhältnisse. Der Samsung ist wohl der erste am Markt jetzt. Mein Großhändler hat von 1000 Lumen bei LED schon vor nem halben Jahr gesprochen und erst jetzt kommt der erste davon wirklich an den Markt. Will sagen die Entwicklung intern sollte bei den Herstellern mindesten schon wieder ein paar Lumen weiter sein. Daher die 1500, von denen ich, technisch möglich, im Moment ausgehe. Noch nicht Kaufbar, das stimmt.

    Wobei der Samsung sogar relativ günstig ist, dafür dass LEDs ja so lange halten sollen und Samsung somit auf lange lange Zeit kein weiteres Geschäft mehr mit dem Kunden machen wird. 🙂 (Wobei Samsung selbst das bei den Lampen ja auch nur bedingt macht.)

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