Los proyectores portátiles pico pueden ser utilizados para visualizar películas, mapas, o presentaciones sobres superficies cercanas. Sin embargo, las proyecciones pueden resultar difíciles de ver bajo luz del sol directa porque su fuente de luz no es muy potente. El nuevo sistema de lentes es lo suficientemente pequeño para ser incorporado en un teléfono inteligente delgado.
Normalmente, aumentar la luminosidad de una proyección significa aumentar el área de la fuente de luz utilizada, explica Marcel Sieler, investigador del Instituto Fraunhofer de Óptica Aplicada e Ingeniería de Precisión en Alemania. Sieler estuvo involucrado en el desarrollo del prototipo. Sin embargo, aumentar el área de esta manera requiere una lente más gruesa para enfocar la imagen más grande. "A medida que el área de la fuente de luz aumenta, también lo hace el volumen de la lente", señala Sieler. El resultado es un proyector mucho más grande.
Sieler y sus colaboradores crearon un nuevo tipo de lente que enfoca la luz desde una fuente de luz relativamente grande sin dejar de ser delgada. El prototipo de proyector de vídeo consta de 45 microlentes de color rojo, verde o azul. Cada lente tiene tras ella una pantalla LCD de 200 por 200 píxeles. La luz que pasa a través de cada LCD es enfocada a través de una lente, y cada imagen se superpone una encima de la otra para producir la imagen final. El diseño fue inspirado por un tipo de matriz de microlentes conocido como "condensador de ojo de mosca", el cual normalmente se utiliza para mezclar luz proviniente de fuentes diferentes.
La resolución del nuevo proyector es similar a la de un proyector WVGA, que es de 800 por 480 píxeles. El nuevo proyector tiene un brillo de 11 lúmenes, indica Sieler, en comparación con los 10 a 15 lúmenes de los proyectores pico existentes. Sieler destaca que si el prototipo fuera del mismo tamaño que los proyectores pico existentes, éste produciría alrededor de 90 lúmenes. El próximo reto reducir el tamaño de los píxeles de las pantallas LCD, de 8,5 micras a menos a tres micras por píxel, afirma él Sieler.
Las matrices de microlentes no son nuevas, señala Tim Holt, director ejecutivo del Instituto de Fotónica de la Universidad de Strathclyde. Sin embargo, Holt afirma que moldear cada lente de manera que enfoque la luz en un único punto convergente sí es algo novedoso.
La pantalla LCD detrás de cada lente es insertada dentro de un material transparente, permitiendo que toda la lente sea más compacta. Para hacer este tipo de integración posible, los investigadores necesitaban un nuevo material transparente. El vidrio no era adecuado debido a que su punto de fusión es tan alto que los componentes de la LCD serían destruidos durante el proceso de moldeo, explica Michael Popall, director del Instituto Fraunhofer para la Investigación de Silicatos, quien ayudó a desarrollar el nuevo proyector pico. Los polímeros transparentes tienden a tener el problema opuesto: su punto de fusión es tan bajo que se derriten y se deforman bajo la luz del proyector.
Popall y sus colaboradores desarrollaron lo que él llama un material híbrido orgánico-inorgánico. "Éste es un material óptico que es totalmente transparente en el rango visible, y que puede ser procesado de la misma forma que los polímeros", afirma él.
En febrero, el nuevo prototipo será demostrado en la conferencia Nano Tech 2011, que tendrá lugar en Tokio.