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Un projecteur de poche encore plus petit
Des chercheurs allemands ont développé le vidéoprojecteur pico le plus fin au monde. L'appareil prototype contient un ensemble de microlentilles soigneusement formées, chacune avec son propre écran à cristaux liquides (LCD) miniature. L'appareil n'a que six millimètres d'épaisseur, mais il produit des images 10 fois plus lumineuses que ce qui serait normalement possible avec un si petit appareil.
Lumière fantastique : ce prototype de pico projecteur produit une image nette sans avoir besoin d'un objectif encombrant, grâce à une matrice ultrafine de microlentilles.
Les picoprojecteurs portables peuvent être utilisés pour afficher des films, des cartes ou des présentations sur des surfaces à proximité. Mais les projections peuvent être difficiles à visualiser en plein soleil car la source lumineuse n'est pas très puissante. Le nouveau système d'objectif est suffisamment petit pour être intégré à un smartphone fin.
Augmenter la luminosité d'une projection signifie normalement augmenter la surface de la source lumineuse utilisée, dit Marcel Sieler , chercheur au Fraunhofer Institut d'optique appliquée et d'ingénierie de précision en Allemagne. Sieler a participé au développement du prototype. Mais pour augmenter la zone de cette manière, il faut un objectif plus épais pour focaliser l'image plus grande. À mesure que la surface de la source lumineuse augmente, le volume de la lentille augmente également, explique Sieler. Le résultat est un projecteur beaucoup plus gros.
Sieler et ses collègues ont créé un nouveau type de lentille qui focalise la lumière d'une source lumineuse relativement grande tout en restant mince. Le prototype de vidéoprojecteur est composé de 45 microlentilles colorées en rouge, vert ou bleu. Chaque objectif a un écran LCD avec 200 par 200 pixels derrière lui. La lumière traversant chaque écran LCD est focalisée à travers une lentille et, ensemble, chaque image est superposée l'une sur l'autre pour produire l'image finale. La conception a été inspirée par un type de réseau de microlentilles connu sous le nom de condensateur à œil de mouche, qui est normalement utilisé pour mélanger la lumière provenant de différentes sources.
La résolution du projecteur est proche de celle d'un projecteur WVGA, qui a 800 par 480 pixels. Le nouveau projecteur a une luminosité de 11 lumens, selon Sieler, contre 10 à 15 lumens pour les pico projecteurs existants. Sieler dit que si le prototype était de la même taille qu'un pico projecteur existant, il produirait environ 90 lumens. Le prochain défi consiste à réduire la taille des pixels LCD, de 8,5 microns chacun à moins de trois microns, explique Sieler.
Les matrices de microlentilles ne sont pas nouvelles, note Tim Holt , directeur exécutif de l'Institut de photonique de l'Université de Strathclyde. Mais Holt dit que le moulage de chaque lentille d'une manière qui concentre la lumière en un seul point convergent est nouveau.
L'écran LCD derrière chaque objectif est pris en sandwich dans un matériau transparent, ce qui permet à l'ensemble de l'objectif d'être plus compact. Pour rendre ce type d'intégration possible, les chercheurs avaient besoin d'un nouveau matériau transparent. Le verre ne convenait pas car son point de fusion est si élevé que les composants LCD seraient détruits pendant le processus de moulage, explique Michael Popall, directeur de Fraunhofer. Institut de recherche sur les silicates , qui a aidé à développer le nouveau pico projecteur. Les polymères transparents ont tendance à avoir le problème inverse : leur point de fusion est si bas qu'ils fondraient et se déformeraient sous la source lumineuse du projecteur.
Popall et ses collègues ont développé ce qu'il appelle un matériau hybride organique-inorganique. Il s'agit d'un matériau optique totalement transparent dans le champ visuel, et que l'on peut traiter comme un polymère, précise-t-il.
En février, le nouveau prototype sera présenté au salon Nanotechnologie 2011 conférence à Tokyo.