Создан самый тонкий пикопроектор

Свою разработку немцы намерены показать на конференции Nano Tech 2011 в Токио, открывающейся 16 февраля (фото Fraunhofer IOF).

Оригинальный аппарат, который в будущем может найти место в смартфонах и КПК, родился в Германии. Его авторы полагают, что подобные компактные средства вывода графики пригодятся для показа на любых свободных поверхностях относительно крупных карт или фильмов.

Рекордный пикопроектор построен в институте прикладной оптики и прецизионной механики Фраунгофера (Fraunhofer IOF). (Заметим, его предшественник размером примерно с кубик сахара был создан в том же институте более четырёх лет назад.)

Новый экспериментальный прибор назван «ультратонкий проектор на основе массива» (ultraslim array projector). Он представляет собой «бутерброд» толщиной всего шесть миллиметров и поперечником порядка пары сантиметров.

Правда, нужно учесть ещё внешний источник света. По идее, он может быть любым, лишь бы был достаточно ярок. В данном случае использовалась светодиодная лампа в отдельном корпусе, тоже, впрочем, очень компактном.

Упомянутый в названии проекта массив – это решётка из 45 цветных микролинз красного, зелёного или синего цвета. Позади каждой стоит свой микроскопический ЖК-дисплей с разрешением 200 на 200 пикселей.

Проходящий сквозь «бутерброд» свет преобразуется жидкокристаллическими матрицами, а массив крошечных линз собирает мозаику в единое изображение. Его можно показать на стене или поверхности стола.

Рис. 1. Главный автор инновации – доктор Марцель Зилер (Marcel Sieler). Ультратонкий «бутерброд» был его дипломным проектом. В прошлом году Марцель завоевал с пикопроектором премию Хуго Гайгера (Hugo Geiger Prize), а ныне продолжил развитие темы. В частности, в своих новых моделях проекторов Зилер намерен сократить размер пикселей в каждой матрице с 8,5 до 3 микрометров, дабы повысить чёткость картинки (фото с сайта fraunhofer.de).

Опытный образец сверхтонкого пикопроектора обладает суммарным разрешением почти как у стандарта WVGA (тот, напомним, составляет 800 х 480 точек). Также известно, что прибор выдаёт яркость в 11 люменов.

Заметим, существующие на рынке проекторы данного класса могут похвастать яркостью до 15 люменов, но те аппараты – всё же крупнее, хотя и остаются наладонной техникой. А если увеличить габариты «решёточного проектора» до размеров прямых конкурентов, яркость можно будет поднять до 90 люменов, — утверждают разработчики устройства.

Придумав хитроумный массив линз и алгоритм кодирования картинки, создатели пикопроектора решили важную проблему. Как объясняет Technology Review, обычно рост яркости луча требует роста площади источника света, а значит, более широких линз. Но в таком случае толщина оптики тоже быстро растёт, увеличивая габариты всего устройства.

Немецкие инженеры ухитрились не только построить ультратонкую оптику, но и внедрить прямо в её толщу сами ЖК-матрицы. Это потребовало остроумного решения.

Дело в том, что для такой оптики стекло не подходит – его температура плавления слишком велика, так что во время производства «бутерброда» ЖК-матрица будет погублена. Прозрачные полимеры тоже не годятся, но по противоположной причине: их температура плавления слишком мала для данного амплуа, линзы бы размягчались и деформировались под мощным потоком от лампы.

Выход был найден в виде гибридного оптического материала, содержащего органические и неорганические соединения. Он полностью прозрачен в видимом диапазоне, и его можно обрабатывать как полимеры. Этот состав для оптики пикопроектора был создан в институте силикатов Фраунгофера (Fraunhofer ISC).

Источник