Entwickelt zur Strahlsteuerung und für Picoprojektor-Displays – LinScan Mikroscanner-Spiegel jetzt verfügbar!

Dresden, / 16. März 2012

In den letzten fünf Jahren hat das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS ein neuartiges Bauteilkonzept, LinScan genannt, entwickelt. Die neue Technologie ist speziell für Anwendungen der Strahlstreuung und für kompakte Laserprojektionsdisplays interessant.

LINSCAN - Quasistatisch-resonanter MEMS Scanner
LINSCAN - Quasistatisch-resonanter MEMS Scanner.

Eine Vielzahl von Applikationen wie Barcode-Lesegeräte, Gitterspektrometer oder die 3D-Messtechnik (z. B. LIDAR) erfordern die dynamische Ablenkung von Licht. Mikroscanner sind dabei die Technologie der Wahl für Anwendungen mit hohen Anforderungen an Robustheit, Energieeffizienz und Baugröße. Das neue Bauteilkonzept mit dem Namen »LinScan« erlaubt große statische mechanische Ablenkwinkel in einem kontinuierlichen Scanbereich auf einer von zwei optionalen Scanachsen sowie lineares Scannen. LinScan-Mikroscanner sind daher für Anwendungen geeignet, die mit den bisherigen resonanten Mikroscannern nicht bedient werden konnten. Mit LinScan lassen sich mechanische Ablenkwinkel des Spiegels in einem Scanbereich von bis zu ca. ±11,5° Punkt für Punkt statisch einstellen. »Das ist eine wichtige Eigenschaft bei der Strahlsteuerungsanwendung wie bei der Materialbearbeitung und bei der Laser-Beschriftung«, sagt Denis Jung, der die LinScan-Basistechnologie in seiner Doktorarbeit entwickelt hat. Außerdem kann das so genannte quasistatische Scanregime genutzt werden, um die Scantrajektorie dynamisch einzustellen, so dass beispielsweise eine sägezahnförmige Scantrajektorie mit linearer Scanphase realisierbar ist. Das lineare Scannen wiederum erlaubt den zeilenweisen Bildaufbau bei Pico-Laserprojektionsdisplays, die ähnlich der Kathodenstrahleröhre das Bild für den menschlichen Betrachter aus einer Sequenz von Einzelpixeln zusammensetzen. So kann mit LinScan gegenüber existierenden resonant arbeitenden Scannern die Bildauflösung und der Kontrast verbessert werden. »Die ersten LinScan-Demonstratoren, die wir Kunden zur Evaluierung ihrer Applikationen anbieten, ermöglichen eine Bildauflösung nach dem SVGA-Standard«, erklärt Denis Jung und fügt hinzu: »Da LinScan außerdem ein elektrostatisches Antriebsprinzip verwendet, wird bei gleichem Leistungsniveau der Energieverbrauch gegenüber alternativen elektromagnetisch betriebenen Bauteilen auf ein Tausendstel reduziert«.

Dass LinScan das Potential haben könnte, als Schlüsselkomponente eine Trendwende bei hochauflösenden portablen Displays herbeizuführen, findet auch in der Wissenschaftswelt Anerkennung. Denis Jungs Veröffentlichung über die ersten gefertigten LinScan-Bauteile wurde kürzlich auf der Photonics West 2012, einer der weltweit führenden Konferenzen und Messen für Optische Technologien und Systeme, mit dem Best Student Paper Award für Relevanz in Forschung und Industrie sowie wissenschaftliche Exzellenz ausgezeichnet.

Über Fraunhofer IPMS

Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS realisiert mit 220 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern ein jährliches Forschungsvolumen von nahezu 26 Millionen Euro. Mehr als zwei Drittel dieses Leistungsbereichs erwirtschaftet das Fraunhofer IPMS mit Aufträgen aus der Wirtschaft und mit öffentlich finanzierten Projekten der angewandten Forschung. Im Fokus der Entwicklungs- und Fertigungsleistungen steht die industrienahe Verwertung der alleinstellenden technologischen Kompetenzen auf dem Gebiet der (optischen) Mikro-Elektromechanischen Systeme [MEMS, MOEMS]. Dabei nutzt das Fraunhofer IPMS wissenschaftliches Know-how, Applikationserfahrung und Kundenkontakte sowie moderne Anlagentechnik und Reinraum-Infrastruktur. Das Fraunhofer IPMS deckt eine breite Palette industrieller Anwendungen ab. Das Leistungsangebot reicht von der Konzeption über die Produktentwicklung bis zur Pilotserienfertigung – vom Bauelement bis zur kompletten Systemlösung.