DLP-Beamer

Ein Video-Projektor, was steckt da eigentlich drin? Wir haben in einen wegen altersschwacher Lampe und geringer Auflösung seinen Lebensabend unbeachtet im Keller fristenden Beamer hineingeschaut.

von Heinz Behling

Das Öffnen eines Beamers und das anschließende Zerlegen ist eine schraubenreiche Angelegenheit, also Fotos für einen eventuellen Wiederzusammenbau machen! Auch vermeintlich unnötige Plastikteile erfüllen meist eine wichtige Aufgabe als Kühlluftführung, wozu auch das Gehäuse selbst dient. Daher sollte man einen offenen Beamer nicht längere Zeit in Betrieb nehmen.

Spiegel-Display

1 Knapp eine halbe Million kippbare Spiegelchen befinden sich auf der etwa fingernagelgroßen Fläche des DLP-Chips.

Dieser Toshiba-Beamer arbeitet mit einem DLP (Digital Light Prozessing)-Chip 1. Das ist eine Anordnung von winzigen, kippbaren Spiegeln (etwa 16 Mikrometer Kantenlänge). Sie sind in diesem Gerät in einer Matrix von 600 Zeilen zu je 800 Spiegelchen angeordnet. Damit ist auch die Bildauflösung festgelegt: 800 × 600 Pixel.

2 Der Strahlengang im Inneren des Lichtverteilers: Das von der Lampe kommende, vom Farbrad (rechts) gefilterte Licht (roter Pfeil) gelangt über Spiegel und eine Linse auf den DLP-Chip (unten). Dort wird das Licht entweder zum Objektiv (gelber Pfeil) oder zur Lichtfalle (blauer Pfeil) gelenkt. *Bild: By Bautsch at German Wikipedia [Public domain], from Wikimedia Commons*

2 Dieses daumennagelgroße Spiegelfeld wird von vorn durch die Projektionslampe angestrahlt. Die einzeln ansteuerbaren Spiegel reflektieren dieses Licht entweder in Richtung Objektiv (Pixel ist hell) oder am Objektiv vorbei in eine gut gekühlte Lichtfalle (Bildpunkt dunkel). Die Helligkeit des zu projizierenden Pixels wird durch das Zeitverhältnis zwischen diesen beiden Zuständen bestimmt: Je heller das Pixel erscheinen soll, umso länger leitet es das Licht zum Objektiv.

Wie aber kommt da Farbe ins Spiel? Home-DLP-Beamer projizieren die Grundfarben des Videobildes (Rot, Grün, Blau) nacheinander. Dazu werden sie mit dem Licht der jeweiligen Farbe beleuchtet, was durch ein sich schnell drehendes Filterrad mit entsprechend gefärbten Sektoren im Strahlengang der Lampe erreicht wird. Um den Kontrast und die Helligkeit zu erhöhen, besitzen diese Filterräder oft auch noch einen ungefärbten Sektor, der die weißen Bildanteile heller macht. Dass die Farbbilder nacheinander projiziert werden, kann man übrigens sehen, wenn man nicht starr auf das Bild guckt, sondern die Augen bewegt. Dann erscheinen Farbränder, der so genannte Regenbogeneffekt, weil die Farbbilder nacheinander auf unterschiedliche Teile der Netzhaut fallen.

3 Die komplette Projektionseinheit besteht aus Lampe, Farbrad, Lichtleiter, DLP-Chip und Objektiv.

Damit dieses Zusammenspiel aus Lampe, Farbfiltern, Chip und Objektiv funktioniert, muss die Position der Teile zueinander exakt passen. Deshalb ist der Strahlengang meist als ein geschlossenes Bauteil mit versiegelten Schrauben ausgeführt 3. Achten Sie darauf, diese Schrauben nicht zu lösen, wenn Sie den Beamer weiterverwenden möchten.

Häufigste Todesursache eines Beamers: die Lampe. Sie muss extrem hell leuchten, und das auf winzig kleinem Raum (etwa 1 mm Durchmesser). In ihrem Inneren kann ein Druck von bis zu mehreren hundert Bar auftreten. Deshalb explodieren sie gern am Ende ihres Lebens (einige Tausend Stunden) und sind relativ teuer. Der Ersatz durch LEDs oder Xenon-Autolampen ist nicht sinnvoll, da sie entweder zu lichtschwach oder zu groß sind beziehungsweiseder Umbau zu aufwendig wäre.

Weiterverwendung

Wozu kann man solch einen Bildwerfer noch benutzen? Im großen Bild links ist zu sehen, dass neben der Elektronikplatine noch Platz zum Beispiel für einen Raspberry Pi 3 vorhanden ist, den man mit den Video- und Toneingängen verbinden kann. Mit der geeigneten Distribution (siehe Seite 18) kann man diesen Beamer dann als mobilen WLAN-Medienplayer oder Ähnliches verwenden. Allerdings sollte ein abzudunkelnder Raum zur Verfügung stehen. —hgb