Wissen Spezial: Laser-Displays – Projektoren, Rückpros und Fernseher

Laser als zukünftige Lichtquelle für Projektoren und Fernseher
Wissen-Spezial: Laser als Lichtquelle für zukünftige Projektoren und Fernseher.

Vor wenigen Jahren galt der Laser als Lichtquelle für Projektoren und Fernseher noch als Zukunftsmusik. Heute ist die Technik schon in einigen bezahlbaren Projektoren für den Heimeinsatz und sogar in 4K-Kinoprojektoren verbaut. Einige Limitierungen von Laserlicht konnten zudem überwunden werden (beispielsweise durch die Kombination mit Phosphoren). Ist der Laser die perfekte Lichtquelle für praktisch jede Art von Bildschirmen? Er hat viele Vorzüge, die eine normale Lampe nicht aufweist – genauso wenig wie ein Plasma-, OLED- oder LED-TV; ganz zu schweigen von einer UHP-Leuchte, wie sie heute noch in den meisten Projektoren verwendet wird. Um herkömmliche Leuchtmittel mit Lasern zu ersetzen, gibt es allerdings viele unterschiedliche Ansätze.

Kegel oder Strahl: Methoden der Beleuchtung

So ist es zum Beispiel denkbar, dass Laser einen oder viele Bestandteile eines Lichtstrahls bilden, wie er von Lampen ausgeht – also eine Art Lichtkegel. Zur Bilderzeugung macht das aber freilich eine örtliche Modulation notwendig. Wenn der Laserstrahl die gesamte Bildfläche beleuchtet, kann die Ansteuerung einzelner Pixel – wie in normalen Projektoren – ein DLP-, LCD- oder LCoS-Element übernehmen. Offen bleibt allerdings, ob der Laser weißes Licht oder spezifische Farben liefert. Da es keine weißen Laser gibt, ermöglicht dies nur die Kombination aus verschiedenen Farben oder eventuell auch das Zusammenspiel mit anderen Lichtquellen wie LED. Notwendig ist auf jeden Fall ein optisches Element wie eine Streulinse, die den gebündelten Strahl zum Lichtkegel macht.

Damit geht jedoch ein wichtiger Vorteil verloren: das Scharfstellen. Da ein gebündelter Strahl (auch wenn er sehr lang ist) keine oder kaum eine räumliche Ausdehnung besitzt, entsteht beim Auftreffen auf eine Reflexionsfläche immer ein Punkt; egal auf welche Oberfläche er trifft und wie lange er unterwegs ist. So kann man auch auf gebogene oder wellige Flächen projizieren, wobei dann nur derjenige das komplette, unverzerrte Bild sieht, der sich in der Projektionsachse befindet.

Dass der Strahl sich nicht ausweitet, hat natürlich auch andere, ungewollte Folgen: Er konzentriert seine ganze Energie auf eine relativ kleine Fläche. Das ist bei kräftigen Lasern in Räumen mit Personen eher unerwüscht, weil damit beachtliche Schäden angerichtet werden können – etwa auf der Netzhaut im menschlichen Auge.

Optik oder Scanner

Damit dies nicht durch einen Projektor passiert, macht die Optik aus dem Strahl ein Lichtbündel, der mit dem einer herkömmlichen Lampe vergleichbar ist. Denkbar und machbar wäre auch, den Laser über das ganze Bildfeld zu führen. Die klassische Methode orientiert sich dabei an der Bildröhre und schreibt einzelne Zeilen von rechts nach links und anschließend von oben nach unten, so wie das Videosignal organisiert ist. Es gibt aber noch eine andere Form der Ablenkung, etwa die sogenannte Lissajoussche Figur, die aus einer schwingenden Form besteht. Je nach Ablenkung muss der Laser recht schnell schalten und sich abhängig von der Helligkeit des Signals modulieren lassen – also von maximaler Leistung auf Null und umgekehrt, um am richtigen Bildpunkt zu leuchten.

Da die Laser-Lichtquelle eine nicht zu vernachlässigende Masse besitzt, lässt sie sich der Strahl nicht so schnell bewegen wie für das Bild und die Wechselfrequenz erforderlich. Das übernehmen dann spiegelnde Oberflächen, etwa auf einem Chip wie bei DLP-Projektoren oder ein beschichtetes Rad. Solche Scanner werden beispielsweise in Supermarkt-Kassen oder Fotokopieren verwendet, sind also durchaus gängige Bauelemente. Theoretisch denkbar wäre auch deren Einsatz anstelle der Optik zum Aufweiten des Strahls auf Bildgröße.

Damit der Laser-Projektor die diversen vorgeschriebenen Sicherheitsprüfungen besteht, darf er seine gesamte Energie nicht auf einen Punkt konzentrieren. Dazu ist die Lichtquelle in aller Regel automatisch abschaltbar, wenn die Ablenkung ausfällt. Ein heller Punkt auf der Leinwand wäre zwar nicht gefährlich, jedoch man kann nie ausschließen, dass sich ein Zuschauer umdreht und direkt in den Laser blickt.

Laser-Projektoren, die den Lichtstrahl über das Bild führen, sind sozusagen die klassische Variante. Ein Mittelding ist die GLV-Technik von Sony (Grating Light Valve): Hier gelangt nicht der Laser direkt aufs Bild, sondern eine senkrechte Säule, die horizontal abgelenkt wird; hierfür sorgt ein Halbleiter ähnlich wie bei DLP, der das Licht reflektiert. Ein solches Exemplar lässt Sony in Tokio bewundern und früher auch bei der Weltausstellung in Aichi; hier wurden mehrere Bilder nebeneinander angeordnet (siehe Bild unten).

Es wurde lange Zeit bezweifelt, ob die Videodarstellung mittels Laserstrahl überhaupt funktioniert – anders als beim Phosphor einer Bildröhre existiert hier nämlich keine Lichtträgheit, also ein Nachleuchten für Sekundenbruchteile. In diversen Versuchen konnte allerdings von den Firmen Schneider und Dwight Cavendish nachgewiesen werden, dass es auch für das menschliche Auge sichtbar ist. Das Prinzip ist also ähnlich wie in Show-Projektoren, die etwa in Konzerthallen oder Zirkus-Arenen zum Einsatz kommen.

Der erste echte Laser-Projektor
Der Geraer Entwickler Christhard Deter baute den ersten echten Laser-Projektor und -Fernseher bereits vor rund 20 Jahren.

Mindestens drei Farben

Natürlich gilt es noch weitere Herausforderungen zu bewältigen: Ein Videobild besteht bekanntlich aus drei Grundfarben, nämlich Rot, Grün und Blau. Für eine optimale Darstellung müssen die drei Farben möglichst exakt getroffen werden. Grün zum Beispiel driftet oft ins Gelbliche ab und Rot wirkt gelegentlich orange. Deshalb kommt es auf eine exakte Wellenlänge an, was in der Praxis gar nicht so einfach realisierbar ist. Blau wird nämlich oft von einer Laserdiode aus Blu-ray-Playern erzeugt, die inzwischen wenige Cent kostet, aber eher violett erscheint. Zur Darstellung von Rot bedient man sich hingegen aus dem Teileregal eines klassischen CD-Spielers. Mithilfe eines Gas- oder Festkörper-Lasers sind die Farben übrigens ziemlich genau reproduzierbar, doch treiben diese den Stromverbrauch und die Wärmeentwicklung in die Höhe.

Schwierig gestaltet sich die Herstellung einer grünen Laserdiode, da man hier – anders als bei LEDs – nicht auf Phosphor als Zusatzstoff zurückgreifen kann. Die einzig gängige Methode ist die Wellenlängen-Halbierung, die mit einer Verdoppelung der Frequenz einhergeht. So kann zum Beispiel mit einer Diode für infrarotes Licht (1.064 Nm) grünes Licht erzeugt werden, das mit 532 Nm schwingt. Diese Technik nennt man „Second Harmonic Generation“ (SHG), was aber normalerweise zu einem kräftigen Leistungsverlust sowie einem recht hohen Stromverbrauch und Platzbedarf führt.

Von Sony und Sumitomo entwickelte grüne Laserdiode
Das Licht erblickt: Sony und Sumitomo bringen gemeinsam eine grüne Laserdiode zum ersten Leuchten.

Einen reinen Halbleiter-Laser für Grün gibt es zwar – etwa von Sony, Sumitomo oder Osram, dieser ist aber äußerst leistungsschwach. Dieses Problem teilt er mit kristallinen Leuchtdioden, bei denen es ebenfalls sehr lange gedauert hat, bis eine Kombination für Blau gefunden wurde; heute noch ist ihr Erfinder, der japanische Konzern Nichia, führend in der Herstellung. Das Material ist deswegen so wichtig, weil bei Lasern (wie bei LEDs) das Licht innerhalb des Körpers schwingt und so verstärkt wird. Bei LEDs kann man sich damit behelfen, dass einer blauen Leuchtdiode gelber Phosphor beigegeben wird, was dann wiederum Grün ergibt. In Verbindung mit Lasern funktioniert das nicht, da Licht aus diesem Material sowohl in der Ausbreitung als auch in der Phasenlage völlig andere Eigenschaften besitzt.

Farbmischung notwendig, Speckle unvermeidbar

Diese Eigenart von leuchtenden Halbleitern führt auch dazu, dass sie ziemlich genau eine Wellenlänge abgeben, die von der Resonanz innerhalb des Materials bestimmt wird. Während andere Lichtquellen fast das ganze Frequenzspektrum des sichtbaren Lichts abstrahlen, zeichnen sich Laser durch ein farbreines, pures Licht aus und benachbarte Schwingungen treten so gut wie nicht auf. Rot oder Blau, das mittels Farbfiltern erzeugt wird, enthält dagegen auch Orange- oder Gelbtöne, die natürlich ebenfalls zur Gesamthelligkeit beitragen. Bei Lasern ist die gesamte Energie auf ein extrem schmales Band konzentriert.

Zwischentöne müssen durch Farbmischung erzeugt werden – also zum Beispiel Rot und Grün für Gelb. Das macht man sich auch für spezielle 3D-Darstellungen zunutze, deren drei Grundfarben nur ganz knapp nebeneinander angeordnet werden. Die dafür passenden Brillen filtern anschließend genau diese (und das zweite Bild) wieder heraus. Für die Wahrnehmung bedeutet das, dass man die Farben bedeutend heller wahrnimmt, ähnlich wie bei reinen LED-Bildern. Gleichzeitig hat es aber zur Folge, dass das Bild zu glänzen beginnt, was ein unangenehmer Nebeneffekt ist. Das sogenannte Specklemuster wird durch unsaubere Reflexion des Lichts hervorgerufen, was zu Interferenzen mit benachbarten Frequenzen führen kann.

Dieser Effekt ist nicht zu vermeiden, solange die Laserstrahlen auf eine Bildwand treffen, also sowohl bei Front- als auch bei Rückprojektion. Man kann ihn etwas verringern, indem man die Laserdiode, den Spiegelchip oder sogar die Projektionsfläche leicht vibrieren lässt, was aber natürlich eine große Herausforderung darstellt. Das Speckle-Problem ist so gewaltig, dass Sony sogar seine Laser-Display-Entwicklung einstellte. Gleichzeitig kann die Schmalbandigkeit des Lichts dazu führen, dass ein Bild unterschiedlich wahrgenommen wird – je nachdem, wie das menschliche Auge bestimmte Wellenlängen empfindet. Denn das Sonnenlicht enthält praktisch alle Farbfrequenzen gleichermaßen.

Hersteller von Laser-Projektoren

Microvision ShowWX Pico in der Hand
Handlich: Der Laser-Projektor ShowWX Pico von Microvision fällt extrem kompakt aus.

Auf der Lasertechnik basieren unter anderem Prototypen von Dwight Cavendish respektive Schneider sowie der ShowWX Pico aus dem Hause Microvision, der auch auf Amazon.de erhältlich ist. Andere Hersteller wie zum Beispiel Panasonic, Sony, Casio und NEC behaupten zwar, ebenfalls Laser-Projektoren anzubieten, scheinen aber Engines mit Phosphor-Farbrad zu verwenden.

Bemerkenswert ist auf alle Fälle, dass sich diese Dioden mittels Glasfaser koppeln lassen. Dieses Material verwendet man in anderem Maßstab bereits in den Flugsimulatoren von Rheinmetall, die aus den Versuchen von Schneider in Gera entstanden sind. Man spart so etliche Kilos in der bewegten Masse ein, was die Gesamtkonstruktion deutlich vereinfacht. Durch Koppelung ist es möglich, die Laserleistung zu addieren, weshalb sich zum Beispiel in manchen Geräten mehr als 20 Dioden für eine einzige Farbe finden.

Theoretisch denkbar wäre, dass der Strahl aus einer Laserdiode durch optische Elemente so aufgeweitet wird, dass er die ganze Bildfläche bedeckt. Dann müsste die Ansteuerung einzelner Pixel wie bei einem LCD- oder DLP-Projektor erfolgen; alternativ ließe sich der Strahl über das gesamte Bild abzulenken. Jedoch wird weder das eine noch das andere praktiziert.

Übrigens: Der oben erwähnte Microvision ShowWX Pico wird als einziger echter Laser-Projektor in größeren Stückzahlen gefertigt. Seit Anfang 2014 gibt es auch eine Zusammenarbeit des Herstellers mit Sony, was insofern interessant ist, als Microvision zumindest teilweise Scanner des Fraunhofer IPMS (Institut für Photonische Mikrosysteme) aus Dresden verwendet. Ein möglicher Grund für die Kooperation seitens Sony ist, dass die Japaner die Technik für Mini-Projektoren in den hauseigenen Camcordern, Fotoapparaten und Handys einsetzen wollen.

An einem Tablet angeschlossener ShowWX Pico
Microvision bringt als einer der wenigen Hersteller Laser-Licht auf die Bildwand.

Phosphor als Hilfsmittel

Anders als bei LEDs, lässt sich in Laserdioden kein Phosphor unterbringen. Aus diesem Grund nutzen die Hersteller den Leuchtstoff in der Regel als Farbfläche auf einem Rad, welches von einem Laser bestrahlt wird – ein Rad kommt deswegen zum Einsatz, da eine kleinere, stehende Fläche schnell vom Laserstrahl durchgebrannt wäre. Die einzig funktionierende Ausnahme ist der Videowürfel von Prysm, den man sich im Prinzip wie eine Bildröhre vorstellen muss. Die Aufgabe des Elektronenstrahls übernimmt hier ein Laser, während das Phosphor die sichtbaren Pixel an der Front liefert – nur, dass es sich im Gegensatz zur Röhre nicht auf dem Schirm-Glas befindet. Allerdings ist es gleichermaßen in drei Farbstreifen aufgeteilt, die unterschiedliche Leuchteigenschaften besitzen, also die Farben Rot, Grün sowie Blau abstrahlen, wenn sie angeregt werden. Dafür sorgt ein Strahl mit 405 Nanometer (nm) Wellenlänge, der aus Blu-ray-Dioden stammt und durch bewegte Spiegel abgelenkt wird.

Unklar ist die Ansteuerung des Strahls bei Prysm, der nicht beim Wechsel von einem Pixel zum nächsten umgeschaltet wird, sondern wahrscheinlich alle drei Farben nacheinander aktiviert – da mit 360 Hertz arbeitend, ergibt das eine Frequenz von 120 Hertz pro Farbe. Insofern entspricht er – bis auf die Kombination mit Phosphor – den Microvision-Minibeamern, leuchtet aber wesentlich heller. Gleichzeitig ist die LPD-Technik (Laser Phophor Display) relativ stromsparend und nahezu stegfrei montierbar, da hinter den Phosphor-Pixeln keine Elektronik versteckt werden muss. Jedoch sind die Kacheln (Tiles) nicht flach wie LCD- oder Plasma-Panels, sondern rund 60 Zentimeter tief; sie benötigen also etwas mehr Platz. Dafür ist Prysm mit Full-HD-Auflösung auch für Kontrollräume oder Werbung gut genug.

Lange Lebensdauer

Allerdings sollte man folgende Tatsache festhalten: Mit der Lichterzeugung per Phosphor gehen einige Vorteile der Lasertechnik verloren, etwa die einheitliche Phasenlage (Schwingungsrichtung). Wie im Normalfall ist die Einschaltzeit extrem kurz, auch wenn ein leichtes Nachleuchten vorhanden sein kann – in der Praxis ist es sogar möglich, die Farbauszüge in Grün nach Casios Art mit LEDs in Blau und Rot kombinieren. Ebenso schlagen die Farbreinheit, die Kohärenz und die einfache Ausbreitung des Laserstrahls nicht mehr positiv zu Buche.

Casios Laser-LED-Projektor-Engine
Casio war einer der ersten Hersteller mit Lasern und Phosphor.

Wie bei jeder anderen Lichtquelle, benötigt man auch bei Phosphor eine Optik, die für die Gleichrichtung der Strahlen sorgt. Außerdem geht die niedrige Temperatur verloren, da sich die Dioden im Gegensatz zum Phosphor ein wenig aufheizen (LEDs noch stärker). Die Lebensdauer ist aber unverändert hoch; sie wird von vielen Herstellern mit 20.000 Stunden angegeben – der Laser selbst würde zwar länger halten, doch unterliegt Phoshor einem gewissen Verschleiß. Ein leiserer Betrieb durch Verzicht auf Lüfter bleibt freilich eine bloße Hoffnung, vor allem wenn das Farbrad selbst zur Geräuschkulisse beiträgt.

Jedoch dient das Rad bei vielen aktuellen DLP-Projektoren nicht als Phosphortäger, sondern als Filter, da Weiß (oder andere Mischfarben) aus der schnellen Abfolge von Rot, Grün und Blau besteht, was man mit empfindlichen Augen wahrnehmen kann – dieser Effekt wird als „Color Break-up“ oder „Farbblitzen“ bezeichnet. Bei Laser oder LEDs als Lichtquelle ist es auch denkbar, dass das Farbrad ein transparentes Segment enthält, also das farbige Licht für eine gewisse Zeit durchlässt beziehungsweise abblockt.

LED- und Laserdioden des Panasonic PT-RZ 370
Unter einem Dach: Im Panasonic-Projektor PT-RZ 370 leuchten LEDs und Laser gemeinsam.

Der Color Break-up tritt genauso bei Laser-Projektoren auf, obgleich es einen entscheidenden Unterschied gibt: Das Farbrad fungiert hier nicht nur als Filter, der die anderen Farben aus dem Lichtstom herausnimmt, sondern leuchtet der Phosphor selbst für eine gewisse Zeit oder auch dauernd. Anders als bei normalen LEDs ist aber die Farbe der Diode nicht maßgeblich, denn das Leuchten aktiviert nur den Phosphor. Dabei spielt es keine Rolle, ob blaues oder rotes Licht auftrifft – der resultierende Farbton wird im Wesentlichen von der Mischung bestimmt. Man kann zum Beispiel eine rote oder blaue Diode verwenden, um grünen Phosphor zum Strahlen zu bringen. Allerdings ist es auch möglich, die Farbe durch ein transparentes Segment durchzulassen, so dass der blaue Ton des Lasers sichtbar wird – wie bei Panasonics RZ-Serie. In aller Regel kommt aber grüner Phosphor als Ersatz für die eher schwächlichen und teuren Leucht- oder Laserdioden zum Einsatz. Bei LG sowie Benq regen blaue Laser den Phosphor zum Leuchten an.

In speziellen Fällen bezweckt das Farbrad nicht den Farbwechsel (wie bei DLP notwendig), sondern vergrößert die Fläche, damit der Strahl nicht immer auf die gleiche Stelle trifft. Besondere Verfahren mit optischen Linsen und einer anderen Art der Beschichtung sollen das Drehen daher in Zukunft überflüssig machen.

Auf Phospor setzen unter anderem alle Casio-Modelle seit 2012, Panasonics PT-RZ-Serie, der Sony VPL-FHZ 55 (PLAYER.de berichtete), der LG Hecto, Benq LW60 beziehungsweise -61ST sowie der Prysm LPD-Videowürfel. Anmerkung: Die Engine des LG Hecto stammt eventuell von Benq und wurde möglicherweise auch in einem Sanyo-Gerät eingesetzt, das aber nicht die Serienreife erlangte. Beim Sony FHZ 55 handelt es sich um den einzigen LCD-Projektor mit Laser, wobei ein Spiegelsystem die Farben trennt. Bei Panasonic kommt der Laser nur für den grünen Phospor zum Einsatz; Blau und Rot werden mithilfe von LEDs erzeugt.

Laser-Engine des Sony VPL-FHZ 55
So ist die Engine des Sony VPL-FHZ 55 aufgebaut, dessen blauer Laser auf ein Phosphor-Rad strahlt.
Auf der CES 2013 ausgestellter LG Hecto
LG hält bisher geheim, woher die Engine des „Hecto“ genannten Kurzdistanz-Projektors kommt (vorne).
Laser-Projektor von Sanyo
Keine Serienreife: Der Laser-Projektor von Sanyo ging nie in Produktion.

Weitere Anwendungen für Laser im Videosektor:

  • Kino: Die große Leinwand und die (manchmal) zahlreichen Zuschauer machen es besonders wichtig, dass im Kino vor allem lichtstarke Projektoren eingesetzt werden. Kein Problem gibt es dabei mit dem Farbumfang, da Laser jeden Ton innerhalb der DCI-Palette nachbilden kann. Ein spezieller Vorteil könnte auch die Schnelligkeit der Laser sein, mit der sich extrem kurze Bildwechselzeiten realisieren lassen. Das stört angeblich nicht im menschlichen Auge, bringt aber Camcorder oder anderes Video-Equipment aus dem Takt, das nicht so schnell schalten kann – ein großer Vorteil im Kampf gegen Raubkopierer. Vorführungen gab es bisher insbesondere von Kodak und Barco, tatsächlich verkauft wird noch kein Projektor. Im Vergleich zu den bisher verwendete Xenon-Lampen entfällt der Lampenwechsel als Kostenfaktor für die Betreiber.

    Barco Laser Demo Audience
    Barco will Laser auch ins Kino bringen, verrät aber noch nichts über die Arbeitsweise seines Projektors.
  • Installation: Noch wichtiger als im Kino ist die Lebensdauer bei der Festinstallation, denn diese Geräte werden nur bei Bedarf gewartet und sollten rund um die Uhr betriebsbereit sein. Eine UHP-Lampe dagegen muss alle paar tausend Stunden ersetzt werden, speziell dann, wenn sie ständig eingeschaltet ist. Zudem schädigen die Hitze und die Strahlung das LCD-Panel, was eventuell Kontrast und Farbwiedergabe negativ beeinflusst. Einem Laser-Projektor sind solche Probleme fremd, zumindest in der Theorie. Rund 20.000 Stunden Lebensdauer kann genauso ein LED-Modell reklamieren, was den Einsatz des Leuchtmittels angeht. Bei Laser ist allenfalls das Phosphor auf Dauer kritisch, da sich seine Farbe mit der Zeit verändern könnte. Wichtig ist dagegen, dass er – anders als normale Beamer – in praktisch jeder Position verwendet werden kann. Ferner kommt es auf eine sofortige Betriebsbereitschaft und die Möglichkeit des Ausschaltens durch das Trennen vom Stromnetz an. Zu guter Letzt spielt auch der möglicherweise geringere Kühlluft-Bedarf eine große Rolle, der sich positiv auf die Einbauposition und das Betriebsgeräusch auswirkt.
  • HUD: Das sogenannte Head-up-Display ist ein Bild, das dem Piloten oder Autofahrer in die Frontscheibe eingeblendet wird, so dass man Informationen bekommt, ohne den Blick vom Flug- beziehungsweise Verkehrsgeschehen abwenden zu müssen. Möglich macht dies eine Hologramm-Folie zwischen den Glasscheiben, die so ausgelegt ist, dass sie nur Licht aus bestimmten Winkeln in Richtung des Betrachters lenkt. Das funktioniert mit Laser natürlich genauso wie mit jeder anderen Projektion, wobei hier der Vorteil der geringen Stoßempfindlichkeit sowie die lange Lebensdauer besonders wichtig sind. Ein solches HUD wurde bisher nur von Pioneer und LDT, dem Nachfolger von Schneider Displays, gezeigt.

    Pioneer sieht auch in Autos die Verwendung von Lasern vor
    Pioneer nutzt das Glitzern des Lasers für eine bessere Sichtbarkeit des Head-up-Displays im Auto.
  • Near-to-eye: Wie fast jede andere Display-Technik (außer Plasma) eignet sich auch ein Laser-Bildschirm für sogenannte Videobrillen oder elektronische Sucher – im Fachjargon „Near-to-eye“ („near2eye“) genannt. Laser ist besonders gut bei der Netzhaut-Projektion, da sich viel Helligkeit auf kleiner Fläche konzentrieren lässt. Dafür sorgt normalerweise eine Optik, doch kann dies unter anderem ebenso mit Laserstrahlen realisiert werden. Bei den bisher vorgestellte Exemplaren wird der Strahl von mikrooptischen Scannern wie bei Microvision abgelenkt. Hier spielen das geringe Gewicht und die Stoß-Unempfindlichkeit eine wichtige Rolle, aber auch die Sicherheit im Allgemeinen. Schließlich kostet das Augenlasern in der Regel sehr viel Geld.
  • Rückpro: Schlagzeilen gemacht hat das deutsche Unternehmen Schneider mit seinem angeblichen „Laser-Fernseher“, der aber nie in Produktion ging. Eigentlich handelte es sich hierbei um einen Rück-Projektor, wobei diese Art von Projektion praktisch jeder Beamer beherrscht. Als führend in diesem fast ausgestorbenen Segment gilt Mitsubishi – und das nicht nur bei Laser-Varianten. Hier ersetzt der Laser die UHP- oder LED-Lampe, allerdings ohne jede Art von Phosphor; vielmehr kommen drei Farbdioden sowie ein DLP-Chip zum Einsatz. Schließlich gehört der japanische Konzern in diesem Bereich zu den größten Herstellern, so dass der Verkauf der Dioden kräftig angeschoben wird. Für Marketing-Zwecke führte Mitsubishi sogar einen eigenen Namen ein, nämlich „LaserVue“. Die entscheidenden Vorteile der Lasertechnik sind neben dem hohen Farbumfang das niedrige Gewicht, die geringe Leistungsaufnahme und die schlanke Bauweise, welche die entsprechenden Geräte schon fast zu Flat-TVs macht.

    Mitsubishi gehört zu den Vorreitern im Laser-Bereich
    Als Vorreiter bei Lasern setzt Mitsubishi die Technik auch in LCDs und Rückprojektoren ein.
  • Fernseher: Als „Real LaserVue“ führte Mitsubishi im Jahr 2012 eine LCD-Spielart ein, bei der rote Dioden die sonst verwendeten LEDs ersetzen. Zusammen mit grünen und cyanfarbenen Leuchtdioden liefern sie weißes (gemischtes) Licht, so dass hier – wie sonst auch – Farbfilter notwendig werden. Im Gegensatz zu den Microvision-Modellen wird die Auflösung aber durch das verwendete Panel statt von der Laser-Ablenkung bestimmt. Zu den Vorteilen gehören neben der etwas präziseren Farbreprodutkion der geringere Stromverbrauch. Das Licht verteilt – wie bei LEDs – eine Backlight-Folie.

    Mitsubishi LaserVue-Modell mit 55 Zoll
    Bei Mitsubishis LaserVue-Modellen ersetzen rote Laserdioden die sonst verwendeten LEDs.
  • Planetarien: Ein sehr spezielles Anwendungsgebiet für Projektoren ist das Planetarium, wo unter normalen Umständen ein herkömmlicher Bildwerfer für Silhouetten und fliegende Gegenstände verwendet wird. Besondere Projektoren stellen auch die Sterne sowie andere Himmelskörper dar, wobei die Schwierigkeit darin liegt, die einzelen Objekte möglichst hell und den Rest des Himmels tiefschwarz wiederzugeben. Folglich kommt es auf einen hohen Kontrast und üppige Lichtreserven an. Es ist deswegen nur mäßig sinnvoll, die komplette Helligkeit auf die gesamte Bildfläche einer recht großen Kuppel zu verteilen. Dieses Problem löst zum Beispiel Zeiss mit zwei DLP-Systemen in der Velvet-Serie, so dass sich der Kontrast vervielfältigt; inzwischen fungiert eine rotierende Blende als Blocker für unerwünschtes Licht. Die Firma- E&S setzt auf eine andere Technik in den Projektoren der Digistar-Serie.

    E&S Digistar 3
    Realistischer Sternenhimmel: Der Digistar 3 kommt von Zeiss und arbeitet vor allem in Planetarien.
  • Flugsimulatoren: Bewegte Bilder sind Grundbestandteil jeder Piloten-Ausbildung, wobei Simulatoren die richtigen Reaktionen unter schwierigen Bedingungen trainieren sollen. Daher kommt es darauf an, dass sich die Bilder genau passend zur Beschleunigung oder zu Stößen der Kabine bewegen. Die Lasertechnik ist dafür besonders gut geeignet, weil sich der Projektionskopf von den Laser-Einheiten trennen lässt und nur wenig Kilogramm auf die Waage bringt. Das Gewicht spielt deshalb eine große Rolle, weil die Kabine sehr exakt und schnell bewegt werden muss, um ein realistisches Erlebnis zu garantieren. Daher spart jedes Kilo in der Videotechnik viel Aufwand in der Konstruktion. Die leichten Laserköpfe beziehen ihr Licht über Glasfaser; abgesehen davon funktioniert der Flugsimulator von LDT aus Jena (Rheinmetall-Tochter, Ex-Schneider) wie jeder andere Simulator auch.
  • Virtual Reality: Im Bereich der künstlichen Realität gewinnt die Laser-Projektion mit ihrer besonderen Eigenschaft, Bilder auf gekrümmte und andere unebene Flächen werfen zu können. Das macht sich LDT bei der Zylinderprojektion zunutze, so dass die Bewegung aus beliebigen Positionen nachverfolgt werden kann. Ansonsten entspricht die Anwendung den Flugsimulatoren und weiterer Virtual-Reality-Systemen. Laser hat auch hier den Vorteil des niedrigeren Gewichts (Projektionskopf), geringeren Kühlluft-Bedarfs sowie längerer Lebensdauer.

    Opnext LightTouch Laser Projector
    Ein Mini-Beamer von Opnext soll Laser mit einem Sensor kombinieren, was in Zukunft den Touchscreen ersetzen könnte.

Ausblick

Es ist davon auszugehen, dass sich Laserdioden in zahlreichen Anwendungsbereichen durchsetzen. Ideal wäre, wenn die bisher starre Festlegung auf eine Wellenlänge nicht zwangsweise einen Filter oder Phosphor erforderlich macht, um einen Farbton zu korrigieren. Erste Versuche gibt es bereits mit variabler Wellenlänge, die durch eine Veränderung der Resonanzkammern erreicht wird. Solche Dioden können je nach Ansteuerung mehr oder weniger alle Farben des sichtbaren Lichts abgeben, und zwar in jeder gewünschten Helligkeit. Weiß mit nur einem Laser ist auch dann freilich kaum möglich, dazu bräuchte man eine Diode, die mehrere Wellenlängen oder sogar breitbandig abstrahlt.

Eine andere Option für Laser-Projektion ist die Bildstabilisierung, praktisch das Gegenstück zur Aufnahme bei Camcordern. Sie lässt sich entweder elektronisch durch Verschiebung des Bildinhalts oder auch durch eine Korrekturbewegung des Linsenstrahls verwirklichen. Da die Projektoren dank Laser immer kleiner, leichter und sparsamer werden, kann man sie – ebenso wie andere Geräte mit integriertem Beamer (Telefone oder Kameras) – problemlos in der Hand halten.

Größenvergleich zwischen LED/Laser und normaler Projektorlampe
Selbst die Kombination aus LED und Laser, wie sie Panasonic im PT-RZ 370 nutzt, benötigt wesentlich weniger Platz im Gehäuse als eine herkömmliche Projektorlampe.

Bereits verfügbare Geräte mit Laser-Lichtquellen

  • Laser-Projektoren fürs Heimkino:
    • LG Hecto Laser TV (DLP-Projektor inklusive Leinwand) – 5.999,- Euro
       

      Vorgestelltes Produkt:
      LG Hecto Laser TV DLP-Projektor inklusive Leinwand (Kontrast 10.000.000:1, 1920 x 1080 Pixel, 2000 ANSI Lumen, 3x HDMI) schwarz
      Aktueller Amazon-Preis:


       

    • LG SA560 Laser (Ultra-Kurzdistanzprojektor) – 1.599,- Euro
    • Sony VPL-FHZ 55 – 6.999,- Euro
    • Sony 4K Ultra Short Throw Projektor (kommt vorerst nicht nach Deutschland)
  • Mini-Laserprojektoren:
    • MicroVision ShowWX Plus
  • 4K-Laser-Projektoren furs Kino:

PLAYER.de meint:
Zusammengefasst lässt sich sagen, dass die Laser-Technik das ideale Licht für bewegte Bilder erzeugt; speziell bei der Projektion. In Deutschland hat vor allem der Laser-Projektor einen guten Ruf, der aber in vielen Fällen gar nicht berechtigt ist, da Phosphor als Zwischenstufe verwendet wird. Das Problem bei sehr kleinen, leichten und stromsparenden Geräten ist die Farbe Grün, die derzeit noch nicht in ausreichender Lichtleistung als Diode zur Verfügung steht. Mittelfristig sind auch wesentlich preisgünstigere Geräte denkbar.