Beamer - Entstehungsgeschichte und Entwicklung bis heute

Beamer steht umgangssprachlich für Videoprojektor, Datenprojektor, Digitalprojektor. Angeblich vom englischen Wort Strahler abgeleitet, handelt es sich ebenso wie „Handy“ um eine Worterfindung, einen Scheinanglizismus. Angeschlossen an einen Fernseher, Computer, DVD-Player, Videorekorder etc. projiziert ein Beamer Bilder im Großformat auf eine Projektionsfläche, volkstümlich Leinwand genannt. Inzwischen reicht das Angebot von stationären Großprojektoren bis zu sehr kleinen Geräten im Handy-Format.

Die Geschichte der Videoprojektoren reicht bis in die 1930er Jahre zurück. An der ETH, der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich, wurde das Eidophor-System entwickelt. Technisch gesehen war das System, das erstmals lichtstarke Bilder in hoher Auflösung liefern konnte, eine Kombination aus Fernsehbildröhre und Filmprojektor: Der Elektronenstrahl erzeugt das Fernsehbild auf einem mit einer dünnen Schicht eines leitfähigen Öls überzogenen, Eidophor (Bildträger) genannten Hohlspiegel, der sich gleichzeitig im Strahlengang eines Projektors befindet. Der Hohlspiegel erzeugt im Rhythmus des Fernsehbildes Reflexionsänderungen des Lichtstrahls, die mittels eines Systems aus winzigen Spiegelbarren als Großbild auf der Leinwand sichtbar werden.
Erst Ende der 1950er Jahre waren die Geräte marktreif, sie waren kleiner als herkömmliche Kinoprojektoren. In Kinos kamen sie kaum zum Einsatz, dafür aber in kommerziellen Bereichen wie Medizintechnik, Hochschulen und Militär sowie bei Großveranstaltungen.

Die Generation der Röhren-Beamer erzeugt das Bild direkt mit speziellen, auf große Helligkeit getrimmten Projektions-Bildröhren. Dennoch muss der Raum meist komplett abgedunkelt werden. Für Farbprojektoren werden drei Röhren benötigt, die genau aufeinander justiert werden müssen, um Farbfehler zu vermeiden. Da derartige Projektoren das Bild zeilenweise ohne Pixel erzeugen, sind sie sehr variabel in der Auflösung und können der Regel alle vorkommenden Videonormen bis zu hochauflösenden Videos darstellen. Die Bilder wirken sehr weich und natürlich. Für den Computereinsatz zur Darstellung von Schriften und Grafiken sind derartige Geräte weniger geeignet. Wegen der drei Projektionsröhren sind sie sehr sperrig und schwer (70 kg und mehr) und nur für stationären Betrieb geeignet.

Der Einsatz der zunächst u. a. für Handys benutzten Flüssigkristalldisplays (LCD) führte zu Generation der LCD-Beamer. Diese arbeiten wie Diaprojektoren, an der Stelle des Dias sitzt ein LCD-Display-Panel. Für jede der drei Grundfarben Blau, Grün und Rot braucht man ein eigenes Panel. Preiswertere Geräte kommen mit nur einem LCD-Element aus, was aber zu einer schlechteren Bildqualität führt. Durch die scharfe Abgrenzung der Pixel besitzen insbesondere Computertexte und -grafiken eine gute Lesbarkeit. Andererseits kann die Pixelstruktur („Fliegengitter“) unter Umständen auch stören. Ein Nachteil liegt in der relativ kurzlebigen (bis 4000 Betriebsstunden) und teuren Projektionslampe. Die hohe Lichtintensität führt zum Ausbleichen der Farbstoffe in den LCD-Panelen, neuere Geräte sollen diesen Nachteil nicht mehr besitzen.

Die Nachteile der LCD-Panele versuchte man mit den DLP-Beamern zu beseitigen. Ein DLP-Projektor (Digital Light Processing) verwendet ein DMD (Digital Micromirror Device) als Bildwandler, einen Mikrochip, auf dem sich für jeden einzelnen Bildpunkt ein winziger Kippspiegel befindet. Diese Art der Bilderzeugung kennt also nur die zwei Zustände hell und dunkel, Helligkeitsabstufungen werden durch unterschiedlich schnelles Kippen erreicht. Die Optik und das DMD sind gekapselt, dadurch weniger staubempfindlich langlebig.

Zur Erzeugung farbiger Bilder dient ein schnell rotierendes Farbrad, dessen Sektoren abwechselnd Rot, Grün, Blau durchlassen. Bei preiswerteren Geräten treten mitunter Regenbogeneffekte auf, bei bestimmten Farbwerten kann es gelegentlich zu einem Flimmern kommen. Lüfter und Farbrad erzeugen bei manchen Modellen eine hohe Geräuschentwicklung.

LED-Beamer stellen eine Weiterentwicklung der DLP-Projektoren dar. Statt Projektionslampen werden LEDs (Light Emitting Dioden) als Lichtquelle verwendet, das Bild wird wie bei DLP-Projektoren durch ein DLP-Element erzeugt. LEDs besitzen eine höhere Energieeffiziens als herkömmlichen Projektorlampen und erzeugen weniger Wärme, sogar ein Betrieb mit Akkus wird möglich. Das ermöglicht sogar den Einbau von Videoprojektoren in Handys. Die ersten marktreifen Geräte sind bereits verfügbar.

Noch ziemlich neu auf dem Markt sind LCoS-Beamer. Sie kombinieren gewissermaßen LCD und DLP miteinander. Bei der LCoS-Technik (Liquid Crystal on Silicon) kommen ebenfalls LCD-Panele Einsatz, aber statt die Kristalle zu durchleuchten, befindet sich direkt hinter ihnen ein Spiegel, so dass die Projektionstechnik der eines DLP-Projektors entspricht. Beim LCoS-Chip befinden Leitungen zum Ansteuern der Bildpunkte hinter der Spiegelfläche, wodurch der vom LCD-Projektor bekannte „Fliegengittereffekt“ deutlich reduziert werden konnte. Insgesamt liefern LCoS-Beamer sehr scharfe Bilder und lassen sich äußerst kompakt aufbauen.

Laser-Beamer konnten bislang nur für den professionellen Markt genutzt werden. Der Bildaufbau erfolgt mittels eines modulierten und schnell abgelenkten Laserstrahls. Der Laserstrahl wird im Picosekundenbereich gepulst. Das Bild wird zeilenweise auf die Leinwand projiziert. Mittels Kombination verschiedener Sicherheitstechniken werden Gefährdungen durch den Laserstrahl ausgeschlossen. Die Technik befindet sich noch in der Weiterentwicklung.