Der Lichttechnik-Podcast – Folge 7 – Projektortechnologien

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Sprecher:

Markus Bausewein
Andreas Miesauer
Intro/Outro: Inka

Inhalt in dieser Folge:

Der erste bekannte Projektor war die sogenannte “Zauberlaterne” welche 1589 erstmals von Baptiste Porta in einem Buch erwähnt wurde. Dieses System warf Schattenbilder mittels Spiegel an die Wand. Athanasius Kirchner verbesserte das System 1646 mittels einer Sammellinse. 1844 wurde das erste Mal eine elektrische Bogenlampe zur Mikroprojektion in Paris verwendet.

Röhren-Projektor

Röhren-Projektoren bestehen aus drei einzelnen Monochrom-Röhren mit vorgelagerten Farbfiltern der Farben Rot, Grün und Blau. So werden drei einzelne Bilder erzeugt, welche auf der Leinwand zu einem Farbbild überlagert werden. Alle drei Bilder in gleicher Größe auf der Leinwand scharf gestellt sein. Verzerrungen durch Optik oder Abbildungswinkel müssen für jede Röhre einzeln korrigiert werden. Die einzelnen Röhren benötigen keine Maske, haben daher keine diskreten Bildpunkte.

Vorteile:

hohe Auflösung
keine separate Lichtquelle
hoher Kontrast
relativ lange Lebensdauer

Nachteile:

hohes Gewicht
aufwändige Justage
kein Zoom möglich
geringe Helligkeit
einbrennen des Bildes

hohes Gewicht
fixer Bildabstand

DLP-Projektor

DLP (Digital light Processing). Der DLP-Projektor enthält eine weiße Lichtquelle, deren Licht entweder durch ein Farbfilterrad auf einen DMD (Digital Micromirror Device) trifft oder über ein Prisma oder dichroitische Spiegel in die Farben Rot, Grün und Blau zerlegt, auf drei einzelne DMD trifft. Der oder die DMD lenken das Licht entweder in eine Lichtfalle (Absorber) oder durch die Projektionsoptik in das Bildfeld.

Vorteile:

schnelles Ansprechen
hoher Kontrast
geringe Lichtverluste, da keine Polarisation nötig ist
keine harte Pixelstruktur
ideal für 3D-Pojektion geeignet

Nachteile:

bei günstigen DMD Rauschen in dunklen Bereichen
Regenbogeneffekte (nur 1 Spiegel DMD)
Farbrad Geräusche (nur 1 Spiegel DMD)

LCD-Projektor

Das Licht einer weißen Lichtquelle wird mittels dichroitischen Spiegeln in die Farben Rot, Grün und Blau zerlegt. Das farbige Licht trifft dann auf drei einzelne LCD-Displays, identisch wie in Folge 5 – Displaytechnologien beschrieben. Das Licht der drei einzelnen Bilder wird mittels Prismenoptik vereint und über die Projektionsoptik auf die Leinwand abgebildet.

Vorteile:

kleine, günstige Projektoren möglich
kein einbrennen

Nachteile:

harte Pixelstruktur
starker Lichtverlust durch Polarisationsfilter
staubempfindlich
schlechtes Kontrastverhältnis als DLP

LCos-Projektor

LCos (Liquid Crystal on Silicon). Der LCos-Projektor ist eine spezielle Variante des LCD-Projektors. Dabei werden die LCD direkt auf einen Siliziumreflektor montiert.

Vorteile:

geringere “Gitterstruktur” als bei LCD-Projektoren
kleine Bauform möglich
versucht die Vorteile aus DLP und LCD zu kombinieren

Nachteile:

“Alterung” des Bildes (Staubablagerung auf dem Spiegel)

LED-Projektor

Hierbei handelt es sich um eine Variante der zuvor genannten beiden Technologien. Dabei werden die Entladungslampen durch LEDs ersetzt. In Kombination mit einem einzelnen DMD entfällt die Verwendung eines Filterrades, in Verbindung mit drei DMD oder LCD entfällt die Teilung des Lichtes vor dem bilderzeugenden Element, d.h. es sind weniger dichroitische Spiegel erforderlich.

Vorteile:

lange Lebensdauer der Lichtquelle
weniger Wärmeentwicklung
leisere Geräte möglich
geringerer Energiebedarf, dadurch Batteriebetrieb möglich

Nachteile:

geringere Leuchtstärke

Laser-Projektor

Bei Laserprojektoren gibt es die Möglichkeit kurzwellige Laser in Kombination mit Konvertern, oder rote, grüne und blaue Laserdioden zu nutzen. In der Bilderzeugung gibt es ebenfalls zwei Möglichkeiten. Bei der Laser Display Technologie (LDT) wird das Bild direkt mit dem Laserlicht geschrieben. Bei der zweiten Variante Grating Light Valve (GLV) wird das Laserlicht aufgeweitet und mittels einem MEMS (Einzeilen-DMD / Spiegelzeile) das Bild erzeugt.

Vorteile: