Verbesserung der Projektorhelligkeit: Anorganische optische Komponenten

Der Projektormarkt wächst weiter dank verbesserter Helligkeitstechnologie

Projektoren werden heute in der Geschäftswelt häufig für Meetings und Präsentationen eingesetzt. Auch im Unterhaltungsbereich nimmt die Nutzung von Projektoren kontinuierlich zu. In Kinos werden digitale Kinoprojektoren eingesetzt, während bei Konzerten und Live-Events „Projektionsmapping“-Geräte zum Einsatz kommen, die Computergrafiken auf dreidimensionale Objekte projizieren.

Die Bildqualität der neuesten Projektoren ist deutlich besser als bei Vorgängermodellen. Bis etwa 2010 war es bei der Verwendung von Projektoren notwendig, die Beleuchtung zu dimmen, da die projizierten Bilder eine geringe Helligkeit aufwiesen. Dank technologischer Verbesserungen ist es in den letzten Jahren jedoch möglich, dass die projizierten Bilder auch in hell erleuchteten Räumen klar und deutlich bleiben.

Optische Komponenten aus anorganischen Materialien sind entscheidend für die Verbesserung der Helligkeit von Projektoren.
Dexerials Precision Components Corporation (jetzt Dexerials Photonics Solutions Corporation (DXPS), eine Tochtergesellschaft der Dexerials Corporation, hat anorganische Polarisatoren, anorganische Wellenplatten und anorganische Diffusoren entwickelt. Dieser Artikel erläutert kurz die Funktionen der einzelnen Komponenten und ihre Bedeutung in Projektoren.

Übersicht über die drei Arten optischer Komponenten

Schauen wir uns die drei von DXPS (früher DXPC genannt) entwickelten optischen Komponenten genauer an.

・ Anorganische Polarisatoren

Der Polarisator fungiert als Filter. Licht ist eine Art elektromagnetische Welle, die sich durch den dreidimensionalen Raum bewegt. Sonnenlicht oder fluoreszierendes Licht bewegt sich in verschiedene Richtungen: vertikal, horizontal und diagonal. Polarisiertes Licht hingegen bezeichnet Licht, dessen Schwingungsrichtung auf einer Ebene ausgerichtet ist.

Beispielsweise tragen Fischer polarisierte Sonnenbrillen, um die Blendung durch das Wasser zu vermeiden. Die Polarisationsfolie der Sonnenbrille filtert das reflektierte Licht heraus, das parallel zur Wasseroberfläche verläuft und die Blendung verursacht. Polarisatoren richten außerdem die Richtung der von einer Lichtquelle ausgesandten Lichtwellen in Richtung der Übertragungsachse aus.

・ Anorganische Wellenplatten

Wenn Licht einen Polarisator passiert, wird es in eine bestimmte Richtung polarisiert. Die Richtung kann jedoch durch das Passieren einer Wellenplatte geändert werden. Wellenplatten dienen der effizienten Lichtnutzung in Projektoren. Es gibt verschiedene Arten von Wellenplatten, darunter 1/8-Wellenplatten und die beiden gängigsten Typen, 1/2-Wellenplatten und 1/4-Wellenplatten.

DXPS (früher als DXPC bezeichnet) stellt auch eine Komponente namens „PS-Konverter“ her, die anorganische Wellenplatten zur Polarisation von Licht verwendet.

・ Anorganische Diffusoren

Diffusoren streuen das von einer Lichtquelle ausgestrahlte Licht. Früher nutzten Projektoren Quecksilberlampen als Lichtquelle, moderne Projektoren verwenden jedoch meist Laser. Im Vergleich zu normalem Licht ist Laserlicht stark gerichtet und breitet sich kaum aus. Mit einem Diffusor lässt sich das Licht leichter über einen bestimmten Bereich streuen.

Warum anorganische Materialien für optische Komponenten benötigt werden

Obwohl einige optische Komponenten, darunter Polarisatoren, Wellenplatten und Diffusoren, aus organischen Materialien hergestellt werden können, werden neuere Projektoren mit hoher Helligkeit aufgrund ihrer Haltbarkeit aus anorganischen Materialien hergestellt.

Das in Hochleistungsprojektoren verwendete Laserlicht ist sehr energiereich und erzeugt Wärme. Bei solch hohen Temperaturen kann sich bei längerem Gebrauch die Molekularstruktur organischer optischer Komponenten verändern, was zu einer Verschlechterung der Bildqualität (z. B. Verfärbung) führen kann. Aus diesem Grund werden heute in optischen Komponenten meist anorganische Materialien wie Glas verwendet, die eine hohe Hitzebeständigkeit aufweisen und nahezu lichtunempfindlich sind.

Dank der proprietären Nano-Verarbeitungstechnologie von Dünnschicht-Mikrostrukturen konnte DXPS (früher als DXPC bezeichnet) optische Komponenten mit hoher Transmission, geringer Reflexion und hoher Haltbarkeit herstellen, die selbst bei hohen Temperaturen und hoher Lichtintensität mit der Zeit nicht nachlassen.

Neben Projektoren steigt die Nachfrage nach Geräten mit optischen Komponenten weiter an. Auch Head-up-Displays (HUDs) in Fahrzeugen, Sensoren und Unterhaltungsgeräte wie Augmented-Reality- und Virtual-Reality-Hardware nutzen optische Komponenten. Dexerials wird die Forschung und Entwicklung optischer Komponenten für neue Anwendungen fortsetzen.