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Un proiettore tascabile ancora più piccolo
I ricercatori in Germania hanno sviluppato il videoproiettore pico più sottile al mondo. Il prototipo del dispositivo contiene una serie di microlenti accuratamente sagomate, ciascuna con il proprio display a cristalli liquidi (LCD) in miniatura. Il dispositivo ha uno spessore di soli sei millimetri, ma produce immagini 10 volte più luminose di quanto sarebbe normalmente possibile con un dispositivo così piccolo.
Luce fantastica: questo prototipo di pico proiettore produce un'immagine nitida senza bisogno di un obiettivo ingombrante, grazie a una serie ultrasottile di microlenti.
I picoproiettori portatili possono essere utilizzati per visualizzare film, mappe o presentazioni su superfici vicine. Ma le proiezioni possono essere difficili da vedere alla luce diretta del sole perché la fonte di luce non è molto potente. Il nuovo sistema di lenti è abbastanza piccolo da essere incorporato in uno smartphone sottile.
Aumentare la luminosità di una proiezione normalmente significa aumentare l'area della sorgente luminosa utilizzata, afferma Marcel Sieler , ricercatore al Fraunhofer Istituto di ottica applicata e ingegneria di precisione in Germania. Sieler è stato coinvolto nello sviluppo del prototipo. Ma per aumentare l'area in questo modo è necessaria una lente più spessa per mettere a fuoco l'immagine più grande. All'aumentare dell'area della sorgente luminosa, aumenta anche il volume dell'obiettivo, afferma Sieler. Il risultato è un proiettore molto più grande.
Sieler e colleghi hanno creato un nuovo tipo di lente che focalizza la luce da una sorgente luminosa relativamente grande pur rimanendo sottile. Il prototipo di videoproiettore è composto da 45 microlenti colorate di rosso, verde o blu. Ogni obiettivo ha un display LCD con 200 x 200 pixel dietro di esso. La luce che passa attraverso ciascun LCD viene focalizzata attraverso una lente e insieme ogni immagine viene sovrapposta l'una sull'altra per produrre l'immagine finale. Il design è stato ispirato da un tipo di array di microlenti noto come condensatore fly's eye, che viene normalmente utilizzato per mescolare la luce da diverse fonti.
La risoluzione del proiettore è vicina a quella di un proiettore WVGA, che ha 800 x 480 pixel. Il nuovo proiettore ha una luminosità di 11 lumen, afferma Sieler, rispetto ai 10-15 lumen dei proiettori pico esistenti. Sieler afferma che se il prototipo avesse le stesse dimensioni di un proiettore pico esistente, produrrebbe circa 90 lumen. La prossima sfida è ridurre i pixel LCD, da 8,5 micron ciascuno a meno di tre micron, afferma Sieler.
Gli array di microlenti non sono nuovi, note Tim Holt , direttore esecutivo dell'Istituto di fotonica dell'Università di Strathclyde. Ma Holt afferma che modellare ogni lente in modo da focalizzare la luce in un unico punto convergente è una novità.
L'LCD dietro ogni obiettivo è racchiuso all'interno di un materiale trasparente, consentendo all'intero obiettivo di essere più compatto. Per rendere possibile questo tipo di integrazione, i ricercatori avevano bisogno di un nuovo materiale trasparente. Il vetro non era adatto perché il suo punto di fusione è così alto che i componenti LCD sarebbero stati distrutti durante il processo di stampaggio, afferma Michael Popall, capo del Fraunhofer Istituto per la ricerca sui silicati , che ha contribuito allo sviluppo del nuovo proiettore pico. I polimeri trasparenti tendono ad avere il problema opposto: il loro punto di fusione è così basso che si fonderebbero e si deformerebbero sotto la fonte di luce del proiettore.
Popall e colleghi hanno sviluppato quello che lui chiama un materiale ibrido organico-inorganico. Questo è un materiale ottico che è totalmente trasparente nella gamma visiva e che puoi lavorare come un polimero, dice.
A febbraio, il nuovo prototipo sarà dimostrato al Nano Tech 2011 conferenza a Tokio.