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Projektbeispiel: Hochwertige Bildprojektion

Erfolgsgeschichte: Laserprojektion ohne Flecken

Die ZHAW School of Engineering hat in Zusammenarbeit mit der Firma Optotune AG die Basis für eine hochwertige Bildprojektion mit Lasertechnik geschaffen. Der entwickelte „Speckle Reducer“ beseitigt störendes Bildrauschen und kommt bereits in Scannern und Kinoprojektoren zum Einsatz.

Laser statt Lampe – diese platzsparende Technik ermöglicht die Bildprojektion aus sehr kompakten Geräten. Auch für Kinoprojektoren ist die Lasertechnik attraktiv, da der teure Lampenwechsel entfällt. Allerdings lässt ein Laser auf einer Projektionsfläche Flecken (engl. „speckles”) entstehen. „Dies ergibt sich aus der Wellennatur des Lichts“, erklärt Christoph Stamm vom Institut für Angewandte Mathematik und Physik (IAMP). „Dass die Bildqualität nicht optimal war, hat jahrzehntelang niemanden gestört, weil Laser aus Kostengründen für Projektionsanwendungen kaum zum Einsatz kamen.“ Heute sieht das anders aus: Laserdioden sind günstiger geworden und ihr Einsatz ist für Projektionsanwendungen durchaus attraktiv, wenn da die Flecken nicht wären. Diese zu unterdrücken ist eine Herausforderung, an welcher die Firma Optotune seit einigen Jahren arbeitet. Zur Lösung  der Aufgabe hat sie innerhalb eines von Innosuisse (ehemals KTI) geförderten Projektes die ZHAW School of Engineering mit ins Boot geholt.

In zwei Jahren von der Idee zum Produkt

Ergebnis dieses Projekts ist der Speckle Reducer – ein durch elektroaktive, lichtdurchlässige Polymere bewegter Diffusor. Dieser optische Diffusor verwischt die lasertypischen Flecken auf dem Weg zur Projektionsfläche gewissermassen. Nach nicht einmal zwei Jahren Entwicklungszeit feierte der Speckle Reducer seinen Markteintritt. Erster Abnehmer war ein Hersteller medizinischer Kleinstkameras, der innert weniger Monate eine Laserkamera für Zahnärzte auf den Markt brachte. Es folgte ein Anbieter von Kinovorführmaschinen im Frühjahr 2014. Die Vorteile eines Laserprojektors sind für Kinobetreiber beträchtlich, ist er doch im Unterhalt rund 20‘000 Franken günstiger als ein Modell mit konventioneller Lichterzeugung. Zudem verbraucht er rund fünfmal weniger Strom.

Der Beamer in der Hosentasche

Christoph Stamm ist überzeugt: „Der Speckle Reducer erschliesst dem Laser im sichtbaren Bereich des Lichts vollkommen neue Anwendungen.“ Es sei absehbar, dass schon bald eine Reihe von weiteren Innovationsprojekten auf dem neuen optischen Diffusor aufbauen werde. In der Unterhaltungselektronik könnte der Speckle Reducer womöglich dem Laser-TV zum Durchbruch verhelfen, in der Automobilindustrie den sogenannten Head-up-Displays, welche ebenfalls mit Laser betrieben werden. Ein weiteres Anwendungsgebiet wäre schliesslich der Einbau in mobile Geräte, so dass Smartphones und Tablets künftig zum „Beamer-to-go“ würden.

Zufriedener Wirtschaftspartner

Mit der ZHAW School of Engineering hat Optotune den idealen Projektpartner gefunden, denn die Hochschule vereint Kompetenzen in den Bereichen Optik, Elektronik sowie Maschinenbau. „Auch dank der flexiblen und unkomplizierten Zusammenarbeit konnten wir innerhalb kürzester Zeit ein kommerziell erfolgreiches Produkt entwickeln“, so Optotune-CEO Manuel Aschwanden zufrieden. „Für Optotune ist der Speckle Reducer als eines von zwei Hauptprodukten für einen signifikanten Anteil des Umsatzes verantwortlich.“ Ein Grund für den Erfolg ist auch die Fülle an Einsatzmöglichkeiten für die Laserprojektion. Aschwanden hat mit dem Labor für angewandte Optik des IAMP bereits ein weiteres Innosuisse-Projekt gestartet – diesmal im Bereich der Laserstrahlformung für Materialbearbeitung und Lasershows.