SID 2008

Dresden, / 25.3.2008

vom 20. - 22. Mai 2008 in Los Angeles/USA

Deutscher Gemeinschaftsstand, Stand-Nr. 101-7

Das Fraunhofer Institut für Photonische Mikrosysteme führt kundenspezifische Entwicklungen in den Bereichen Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik durch. Es ist dabei Partner von der ersten Idee über Machbarkeitsuntersuchungen bis zur Prototypenentwicklung. Die Produkte können in der eigenen Prozesslinie entwickelt und als Pilotserie gefertigt werden. Etwa 240 Wissenschaftler arbeiten mit modernstem Equipment an Projekten auf den Gebieten Sensor- und Aktuatorsysteme, Mikroscanner, Flächenlichtmodulatoren, Lifetronics und Organische Materialien und Systeme. Auf der SID 2008 stellt das Fraunhofer IPMS folgende Exponate aus:

1. Neigungskompensierte Laserprojektionseinheit integriert in ein Handy

Das Fraunhofer IPMS zeigt ein miniaturisiertes Laserprojektionsdisplay, dessen optische Teile in ein Mobiltelefon integriert sind. Das System basiert auf dem zweidimensionalen Mikroscannerspiegel des Fraunhofer IPMS. Es setzt sich aus einem ultrakompakten Projektionsmodul und einer abgesetzten Laser- und Signalverarbeitungseinheit zusammen. Damit wird die Projektion beliebiger Bilder und Videosequenzen mit einer geometrischen Auflösung von 640 x 480 Bildpunkten sowie 256 Helligkeitsstufen je Bildpunkt und Elementarfarbe bei einer Bildwiederholrate von 50 Hz ermöglicht. Die am Fraunhofer IPMS entwickelten ultrakompakten Projektionsmodule umgehen durch die Nutzung des eigenen Mikroscannerspiegels als Bauelement zur Lichtablenkung / -formung und Lasern als Lichtquelle bislang existierende Probleme für die weitere Miniaturisierung von Projektionsdisplays, wie räumlich ausgedehnte bildgebende Elemente und lichtstarke Beleuchtungsmittel, die mit hoher thermischer Verlustleistung einerseits und hohem Energieverbrauch andererseits einher gehen. Der am Fraunhofer IPMS verfügbare resonante Mikroscannerspiegel zur Lichtablenkung bietet dabei eine ideale Ausgangsbasis für die Entwicklung von miniaturisierten Projektionsdisplays. Er zeichnet sich durch eine sehr hohe mechanische Robustheit und Einfachheit in der elektrischen Ansteuerung sowie der optischen Ein- und Auskopplung aus. Unabhängig von der eigentlichen Projektortechnologie ist ein weiteres Problem zu lösen: Die unvermeidbare Bewegung des Geräts in der Hand des Benutzers wird die Bildqualität deutlich negativ beeinflussen. Jedes Objekt hat sechs Freiheitsgrade, drei translatorische und drei rotatorische. Erstere bewirken relativ langsame Positionsänderungen, die vom menschlichen Auge gut kompensiert werden können. Schwieriger sind Rotationen, hervorgerufen durch unwillkürliche Bewegungen der Hand. Diese werden im Exponat elektronisch kompensiert, indem Inertialsensorik die Bewegungen erfasst und an die Signalverarbeitungseinheit weiterleitet. Darüber hinaus kann diese Funktion aktiv genutzt werden, um über bewusste Bewegungen das Gerät oder den Bildinhalt zu steuern.

2. Bidirektionales Mikrodisplay (OLED on CMOS)

OLEDs und OLED-on-CMOS Integration bieten erstmals die Möglichkeit, hocheffiziente Leuchtquellen gemeinsam mit Photodetektoren in CMOS Untergründe zu integrieren und damit vollintegrierte optoelektronische Anwendungen auf Siliziumbasis zu realisieren. Somit sind hochintegrierte mikroskalierte Sende- und Empfangseinheiten auf einem Chip realisierbar. Gezeigt wird eine Arraystruktur als Bidirektionales Mikrodisplay, welches sowohl bildwiedergebende als auch bildaufnehmende Funktionen enthält. Die Entwicklung einer vollkommen neuen Systemgeneration für das persönliche Informationsmanagement, mit deren Hilfe einerseits Informationen in das Sichtfeld des Benutzers eingebracht werden, durch die andererseits Interaktionen des Benutzers registriert werden können, wird hiermit möglich: Der Benutzer nimmt über eine Brille wie gewohnt seine reale Welt wahr, zusätzliche visuelle Informationen werden in sein Sichtfeld eingeblendet (Augmented Reality). Diese visuellen Informationen sind bewusst und unbewusst kontextbezogen adaptierfähig und der Nutzer kann ohne manuelle oder sprachliche Handlung ausschließlich über Augenbewegung bzw. -aktion interagieren. Fraunhofer IPMS präsentiert auf der SID erstmals einen entsprechenden Demonstrator, der die zukünftigen Möglichkeiten der Technologie aufzeigt.