Новый техпроцесс изготовления стеклянных матриц микролинз приближает массовое появление пикопроекторов в мобильных устройствах.

Матрица микролинз из стекла


Когда дело касается изготовления пикопроекторов инженеры-конструкторы вынуждены идти на своего рода компромисс. Обычные стеклянные линзы, размещенные одна позади другой, являются длинной и тяжелой конструкцией, более легкой и компактной альтернативой которой является матрица из микроскопических линз, размещенных на плоской поверхности. Однако, из-за множества технических трудностей такие матрицы изготавливают из специальных полимерных материалов, которые, как известно, подвержены эффекту старения, как оптического, так и механического. Через какое-то время оптические свойства любого пластика сходят на нет, а его форма, вследствие аморфности материала, меняется. В результате такие линзы, и устройства их использующие, теряют качество работы, а порой, и работоспособность полностью. Исследователи из института Фраунгофера (Fraunhofer Institute for Machine Tools and Forming Technology) в Германии, решили эту проблему, разработав технологию горячей формовки матриц микролинз из стекла методом горячей формовки.

В процессе формовки используются матрицы, изготовленные из весьма прочного материала, карбида вольфрама, путем сверхточной гравировки. Принимая во внимание то, что материал формовочной матрицы и стекло имеют различные коэффициенты теплового расширения, гравировка формы матрицы осуществляется с учетом компенсации теплового расширения. Другими словами, форма внутренней полости матрицы немного отличается от формы конечного изделия.

Затем в вакуумной камере при температуре от 600 до 900 градусов Цельсия, половинки формы прижимаются друг к другу, формуя слой стекла, зажатого между ними. "Главная проблема состоит в том, что бы выдержать стеклянный материал при температуре, когда он уже является достаточно пластичным, но еще не переходит в жидкое состояние" - объясняет Ян Эделман (Jan Edelmann), один из исследователей проекта. - "Только так можно гарантировать, что конечные изделия будут находиться в пределах допустимой погрешности, в пределах нескольких микрометров". Но самым сложным этапом является заключительный этап, при котором горячая готовая матрица микролинз должна быть извлечена из формы, прежде чем начнется ее охлаждение до нормальной температуры. В противном случае ее форма будет искажена из-за разности коэффициентов теплового расширения.

Используя эту технологию, команда из института Фраунгофера уже изготовила опытные образцы матриц микролинз из оптического стекла с высоким коэффициентом преломления света. Погрешность формы и местоположения каждой из 1700 микроскопических линз на этой матрице не превышала 20 микрометров, что на сегодняшний день является самым наилучшим показателем. Разработчики технологии считают, что реализовать эту технологию в промышленных масштабах и начать серийный выпуск стеклянных матриц микролинз для пикопроекторов можно хоть завтра с имеющимся уровнем современных технологий. Цена такой стеклянной матрицы микролинз будет составлять всего одну десятую часть от цены пластиковой матрицы, а это означает, что в ближайшем будущем на рынке появятся доступные мобильные устройства, оснащенные собственным проектором.




Ключевые слова:
Матрица, Линза, Проектор, Пикопроектор, Стекло, Коэффициент, Преломление, Расширение, Температура, Форма, Карбид, Вольфрам

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • HoloFlex - прототип гибкого смартфона с голографическим экраном
  • Эластичное оптическое покрытие превратит в камеру поверхность любого предме ...
  • Ученые вырастили "цветы" из жидких кристаллов, которые можно использовать ...
  • Матрица наноразмерных ионных микроловушек - большой шаг в реализации многоб ...
  • Фотосенсор QuantumFilm - новый уровень и возможности камер мобильных телефо ...




  • 6 января 2011 07:01
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3857
    А так ли нужен проектор в мобильнике? Честно, не уверен.


    --------------------
        
    6 января 2011 09:44
    #2 Написал: ManoWar

    Публикаций: 513
    Комментариев: 235
    FomaNeverujuwij
    А отказался бы ты от виртуальной клавиатуры и экрана, спроецированных этим проектором? А для просмотра видео и игр, он, конечно не годится.
        
    6 января 2011 12:06
    #3 Написал: TheUniverseOfDeath

    Публикаций: 0
    Комментариев: 153
    Позволит создавать проекционные интерфейсы для устройств, слишком маленьких для использования интерфейсов других видов. Например сотовые телефоны размером с батарейку AAA. Потом и голографические интерфейсы подтянутся.
        
    6 января 2011 12:28
    #4 Написал: Zilux

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    далеко заглянули "голографические интерфейсы"...
    Они может и подтянутся, но увы не на нашем веку.
    А вот портативный проектор это класс.
        
    6 января 2011 13:57
    #5 Написал: Oleggg10

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Zilux
    Вот именно, какие то одни фантасты собрались.
    Вы подумайте про то что уже возможно. Это же как здорово в телефоне иметь 15-ти и более дюймовый монитор. И не нужно для того, чтобы посмотреть фильм громоздкой ноутбук тащить. Подключил к телефону джойстик или вытащил проектор с телефона (чтоб управлять функциями телефона без дрожания экрана) вот и игры можно поиграть, с современными возможностями телефонов вплоть до Crysis.
        
    6 января 2011 15:12
    #6 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3857
    Цитата: Oleggg10
    игры можно поиграть, с современными возможностями телефонов вплоть до Crysis


    Да? на 1.5 ГГц ARM-процессоре сильно не разыграешься. И разрешение таких проекторов выше VGA 640х480 вряд ли скоро появится, что тоже не айс.


    --------------------
        
    6 января 2011 21:48
    #7 Написал: CoJIb

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1155
    Если прогресс не накроет человечество медным тазом, очень скоро мы станем получать новинки одну за другой. Хотя некоторые жадные люди могут и попридержать рывок техно прогресса, чтобы побольше бабла срубить на устареуших технологиях.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.