Deutschland bringt den kleinsten Mikrobildschirm der Welt auf den Markt, der konkrete Anwendung bei Augmented Reality (AR/VR)-Projektionen finden wird

LCOS-Mikroscreens: eine vielversprechende Innovation

Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (IPMS)in Zusammenarbeit mit HOLOEYE Photonics AGentwickelt ein LCOS-Mikroprozessor kompakt mit hohen Bildwiederholraten, die die Lichtmodulation deutlich verbessern. Dieses innovative Gerät wird erstmals auf den International Display Workshops (IDW 2024) in Sapporo, Japan, vorgestellt.

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Prinzipien und Anwendungen von LCOS-Mikrodisplays

LCOS-Mikrodisplays zeichnen sich durch geringen Stromverbrauch, geringe Größe und geringes Gewicht aus. Ihre Anwendung finden sie in schaltbaren adaptiven Optiken, die insbesondere als Phasenmodulatoren dienen, sowie in Projektionsdisplays für Augmented oder Virtual Reality (AR/VR). Phasenmodulatoren werden auch in der biologischen Bildgebung und Mikroskopie zur Wellenfrontkorrektur und Strahlformung eingesetzt.

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Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS an der Spitze der Forschung

Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS ist führend in der angewandten Forschung und Entwicklung in den Bereichen Photonik, Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik für intelligente Industrielösungen, Medizintechnik und Mobilität. Das Fraunhofer IPMS beschäftigt sich mit elektronischen, mechanischen und optischen Komponenten und deren Integration in miniaturisierte Geräte und Systeme.

Verbesserte Auflösung und Lichtmodulation

Das Hauptziel der Entwicklung dieser LCOS-Mikrodisplay dient dazu, die Auflösung von Bildern zu verbessern und durch biologisches Gewebe verursachte Verzerrungen zu minimieren oder die beobachteten Proben zu schützen. Das neue LCOS-Mikrodisplay von HOLOEYE und Fraunhofer IPMS nutzt eine innovative CMOS-Backplane, die eine Hochgeschwindigkeits-Lichtmodulation ermöglicht.

Merkmale und Vorteile der neuen Technologie

Matthias Verworn von HOLOEYE betont, dass es dank der neuen Generation der IPMS-Backplane möglich ist, kompakte Micro-SLMs herzustellen, die für Anwendungen geeignet sind, die ein reduziertes Format erfordern. Die kleine Pixelgröße ermöglicht größere Beugungswinkel, während die schnelle Schnittstelle hohe Taktraten und anwendungsspezifische Display-Adressierungsoptionen unterstützt.

Mögliche Auswirkungen und zukünftige Anwendungen

Diese Innovation eröffnet neue Möglichkeiten in tragbaren holografischen AR-Systemen, in der Optogenetik zur strukturierten Photostimulation von Neuronen sowie in den Bereichen Quantenoptik und Quantencomputing. Philipp Wartenberg, Leiter IC- und Systemdesign am Fraunhofer IPMS, erwähnt, dass die neu entwickelte Backplane-Architektur für ihr LCOS-Mikrodisplay die Möglichkeiten der Lichtmodulation deutlich erweitert und bestehende Bildwiederholraten deutlich übertrifft.

Start und Ausblick

HOLOEYE plant, Anfang 2026 die ersten Produkte auf den Markt zu bringen, die mit diesem LCOS-Lichtmodulator ausgestattet sind. Dieser Fortschritt stellt einen bedeutenden Schritt in Richtung modernster technologischer Anwendungen dar, die die Interaktion mit digitalen Geräten schneller und effizienter machen.

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In diesem Artikel wird die Entwicklung eines LCOS-Mikrodisplays durch das Fraunhofer-Institut und die HOLOEYE Photonics AG untersucht, das eine deutliche Steigerung der Lichtmodulationsfähigkeiten durch sehr hohe Bildwiederholraten verspricht. Diese Technologie könnte die Branche der optischen Geräte verändern und die Entwicklung von Augmented Reality und anderen fortschrittlichen Technologien erheblich beeinflussen.

Quelle: Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (IPMS)

Bildquelle: HOLOEYE Photonics AG

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