Neue Beamer-Technologien: Bilderwerfer für Rost und Felsen

Neue Beamer-Technologien: Bilderwerfer für Rost und Felsen

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Ein Spezialbeamer mit Korrektursoftware läasst auf rostrotem Stahl im Industriemusem Hattingen glasklare Bilder erstrahlen

Neuartige Projektoren machen jede beliebig geformte Oberfläche zur Leinwand – und passen in Zukunft sogar in Handys und Notebook-Computer.

Das Ambiente in der alten Abstichhalle der Henrichshütte im Industriestädtchen Hattingen an der Ruhr erinnert an eine Filmkulisse für Charlie Chaplins Kinoklassiker „Moderne Zeiten“. Die 150 Jahre alte Stahlkocherei mit ihrem Ensemble aus rostigen Stahlträgern, Erz- und Koksbunker, Schrägaufzug und Rohrleitungen ist ein Industriedenkmal erster Güte. Eines aber ist es mit Sicherheit nicht: ein Kinosaal.

Dennoch mutiert das Westfälische Industriemuseum in wenigen Tagen zu einem Großraumkino. Ab Mitte April nämlich wird bei Besucherrundgängen ein Dokumentarfilm zur historischen Roheisenproduktion auf einen tonnenschweren, verrosteten Schieber unter dem alten Abstich projiziert. Glasklare und taghelle Bilder auf rötlich grau-braunem Rost, das verdankten die Hattinger einem ebenso neuartigen wie intelligenten Projektionsverfahren, das die Tüftler des Weimarer Unternehmens Vioso erfunden haben.

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Die von den Vioso-Gründern Benjamin Fritsch und Emanuel Züger entwickelte Smartprojecting-Technik ermöglicht es, auf fast jede Oberfläche Bilder verzerrungsfrei und farbecht zu übertragen. Unebenheiten und farbige Muster der Oberflächen gleicht der Projektor durch unterschiedliche Licht- und Farbintensitäten aus. Die Korrekturen errechnet eine Software aus den zuvor per Kamera erfassen Daten zu Geometrie, Farbe und Muster der Projektionsfläche. Eine Software gleicht Fehler anschließend aus.

Projektoren herkömmlicher Machart wären an dieser Aufgabe gescheitert. Für Fritsch und Züger aber waren die schwierigen Raum- und Lichtverhältnisse eine Herausforderung. Und der Erfolg beflügelt sie: In Zukunft wollen sie auch Theater, Messen und Eventveranstalter mit der intelligenten Bildwerfer-Technik ausrüsten. Zudem müssten etwa für öffentliche Live-Übertragung zur Fußball-EM im Sommer nicht mehr große Leinwände aufgestellt werden. Denn die farbechte und verzerrungsfreie Projektion macht jede Gebäudefassade oder Felswand zur Megaglotze.

Doch die Visionisten von Vioso denken nicht nur im Großen. Die neuartige Technik soll schon bald auch in handelsübliche Beamer oder mobile Kleingeräte wie etwa Handys Einzug halten: „Gerade Mini-Projektoren in mobilen Kleingeräten werden in absehbarer Zeit die Märkte erreichen“, sagt Firmengründer Fritsch. Auch Carsten Rudolph, der Projektleiter der Microsoft-Gründerinitiative „unternimm was“, betont: „Mobilen Geräten wie Smartphones gehört die Zukunft; dabei wird die Projektionstechnik immer wichtiger.“

Im ersten Schritt geht es den Entwicklern allerdings weniger darum, die bisher obligatorische weiße Leinwand überflüssig zu machen, als vielmehr, mit den schon verfügbaren Kompakt-Beamern lichtstarke und scharfe Bilder zu erzeugen. In der Praxis nämlich liefern viele der Geräte selbst in total abgedunkelten Räumen und bei geringen Distanzen nur vergleichsweise lichtschwache und verschwommene Bilder im A3-Format. Zum Riesen-Kino reicht es bei den Beamer-Zwergen zurzeit noch nicht.

Ein Grund: Die in den Geräten verwendeten Leuchtdioden strahlen nur einen Bruchteil des erzeugten Lichtes nach außen ab. Der größte Teil des Lichtes wird in der Diode reflektiert und kann den Chip nicht verlassen, erläutert der Physiker Klaus Streubel von Osram Opto Semiconductors. Dieses Manko will das Regensburger Unternehmen beheben. Speziell für künftige Mini-Projektoren hat Osram mit dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik in Jena die Technik verbessert: Die Tüftler überlisteten die LEDs mit einer integrierten Metallschicht, die wie ein Spiegel das Licht im Inneren des Chips auffängt und zur Oberseite bringt.

Auch der US-Elektronikkonzern Texas Instruments präsentierte zu Jahresbeginn einen Chipsatz zur Video-Wiedergabe für künftige Handy-Projektoren. Der Prototyp dieses DLP Pico-Chips ist so klein, dass er auf eine Fingerspitze passt. Im zweiten Halbjahr 2008 sollen die ersten serienreifen Bauteile für LED-Projektoren verfügbar sein. „Die ersten Endgeräte im Handy-Format mit Projektionsfunktion könnten dann 2009 auf den Markt kommen“, prognostiziert Bill Coggshall, Gründer des US-Marktforschers Pacific Media Associates.

Eine Alternative zur LED-Technik sollen lichtstarke Laserprojektoren sein. Deren Vorteil: Im Gegensatz zum Heimkino benötigen die mit gebündeltem Licht arbeitenden Mini-Beamer keine lichtzehrende Optik. Im Prinzip besteht das entsprechende Modul lediglich aus drei Laser-Dioden für rot, grün und blau sowie einer Linse, die deren Laserstrahlen parallel stellt und so ein Fokussieren überflüssig macht. Eine Matrix von Mikrospiegeln – jeder etwa so groß wie ein Stecknadelkopf – auf einem mikromechanischen Computerchip, die einige Tausend Mal pro Sekunde hin- und herschwingen, führen die Laserstrahlen blitzschnell über die Projektionsfläche – Zeile für Zeile. Das Prinzip ähnelt dem des Kathodenstrahls in Röhrenfernsehern. Dabei jagen die Lichtpunkte mit einer Geschwindigkeit vom mehr als 90 Kilometern pro Stunde über die Fläche.

Mit dieser Laser-Technologie lassen sich auch hochauflösende Rückprojektions-Fernseher und Handys mit integriertem Laserprojektor realisieren, glaubt Aram Mooradian, Technikchef beim US-Halbleiter-Hersteller Novalux. Zudem plant er, auch Projektoren fürs Heimkino sowie für Kinosäle mit Laser zu bestücken. Dabei machen die Laserpixel nicht schlapp, sie sind selbst in 300 Metern Entfernung noch genauso groß und brillant wie in drei Metern. Und es spielt keine Rolle, ob der Strahl auf eine gewölbte oder ebene Fläche trifft. Das Bild bleibt immer scharf.

Als Projektionsebene können so auch nicht ebene Flächen herhalten – etwa das weiße Hemd am Körper des Kollegen. „Selbst in hellen Räumen werden Laserbeamer ein so großes und brillantes Bild erzeugen, wie ein zehn Zoll großer Notebook-Bildschirm“, verspricht Greg Niven von Novalux. In dunklen Räumen soll sich die Projektionsfläche der Zwergen-Projektoren sogar auf drei Meter vergrößern lassen.

Einen gravierenden Schönheitsfehler hat die Technologie allerdings noch. Derzeit ist die Laserprojektion mindestens um den Faktor Hundert zu teuer, um sie in handelsüblichen Endkundengeräten zu nutzen, sagt Matthew Brennesholtz, Analyst bei Insight Media. Vor allem die grünen Laserdioden sind noch Mangelware – und damit extrem teuer.

Doch sowohl das US-Unternehmen Corning als auch Novalux, beides Produzenten der begehrten Strahlungsquellen, versichern, dass die neuen grünen Laser in nächster Zeit ein akzeptables Preisniveau erreichen könnten. Corning hatte kürzlich erst neue grüne Mini-Laserdioden auf den Markt gebracht, die bei einem Projektorvolumen von Würfelzucker-Größe eine Lichtleistung erzeugt, mit der sich ein scharfes Bild von rund zehn Zoll Bilddiagonale projizieren lässt.

Auch beim deutschen Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (IPMS) in Dresden arbeiten die Forscher an einem mobilen Laserprojektor, dessen Projektionskopf nicht viel größer ist als eine Streichholzschachtel – klein genug, um das Modul auch in einem Laptop oder ein Mobiltelefon einzubauen. Die Entwickler planen, den Bildwerfer für die Jackentasche vom kommenden Jahr an zunächst als Zusatzprojektor für den Video-iPod von Apple auf den Markt zu bringen, so Michael Scholles, Geschäftsfeldleiter am IPMS.

Mit den gigantischen Bilderschauen im Westfälischen Industriemuseum Hattingen können die Bilderzwerge dann zwar nicht mithalten. Dafür aber glänzen sie durch einen – vor allem im mobilen Einsatz – unschlagbaren Vorteil. Winzige Beschleunigungssensoren in der Optik sollen Bewegungen bei der Wiedergabe erfassen und die Bilder selbst bei der Fahrt im Auto oder im Zug erschütterungsfrei an die Rückenlehne des Vordersitzes projizieren.

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