Beamer für das Smartphone: einen Mini Projektor selber bauen

Ich bin ein sehr experimentierfreudiger Zeitgenosse und verstehe mich auch etwas auf Optik. So ist es wirklich einfach, sich selber einen kleinen Beamer für das Smartphone zu bauen! Ich möchte aber gleich am Anfang für etwas Ernüchterung sorgen: Die Helligkeit des Beamers ist wirklich recht gering. Es sei denn, man ist mit einer Bildbreite von immerhin ca. 30 cm zufrieden. Dann funktioniert es tatsächlich in einem sehr dunklen Raum.

Hier sehen Sie sowohl den Karton, in welchem sich mein Smartphone befindet als auch die erzeugte Projektion an der Wand. Vorne am Karton befindet sich eine Linse / ein kleines Objektiv, zu dem ich etwas weiter unten noch kommen werde. Dieses Foto zeigt die große Projektion eines Standbildes von ca. einer Bildbreite von etwas über einen Meter. Ich musste bei der Aufnahme eine Langzeitbelichtung machen, damit das Bild erst genügend deutlich wieder gegeben wird. So hell, wie es hier erscheint ist es in Wirklichkeit nicht.

Aufbau des Smartphone Beamers

Es ist ganz einfach! Der Minibeamer besteht nur aus einem Karton, einer Linse und dem Smartphone selbst! Mehr nicht.

Schauen Sie nur: Vorne befindet sich eine alte Linse. Hier kann man aber auch eine einfache Lupe benutzen. Im Innern des Kartons ist das Smartphone positioniert. Schalte ich es ein, treten die Lichtstrahlen des Displays durch das Objektiv, werden gebündelt und dann an einer gegenüberliegenden Wand projiziert. Ganz einfach! Mein DIY-Projektor* funktioniert zunächst tatsächlich, wie Sie auf dem ersten Bild sehen können. So etwas müsste es mal in der YPS* geben!

*DIY ist ein Akronym für „Do It Yourself“ und meint übersetzt einfach so etwas wie „selbstgemacht“.

*Für die, die in den 80ern (noch) kein Kind waren: YPS ist eine Zeitschrift für Jugendliche, die insbesondere durch ihre opulenten Gimmicks bekannt geworden war und mittlerweile wieder erscheint.

Prinzip Dia-Projektor

Wenn Sie YPS kennen, werden Sie auch wissen, was ein Dia-Projektor ist. Für alle anderen möchte ich es kurz erklären, denn der Smartphone-Beamer ist vom Prinzip her das selbe wie ein Diaprojektor. Bei jenem gibt es eine starke Lampe. Diese durchscheint das sogenannte Dia,welches ein transparentes Foto ist. Vor dem Dia befindet sich dann noch eine Linse und schon wird das Foto auf einer Wand oder einer Leinwand stark vergrößert wieder gegeben. Hierzu muss der Raum sehr dunkel sein, genau so wie bei einem Beamer. Statt ein transparentes Foto und einer Lampe haben wir aber das Smartphone. Es vereint beide Elemente: Das Handy ergibt ein selbstleuchtendes Bild. Bleibt nur noch das Objektiv, welches davor platziert werden muss.

Was wird zum selber bauen benötigt?

Das Wichtigste ist die Linse! Sie können mit jeglichen Linsen experimentieren, die Sie finden. Doch es eignen sich nur ganz bestimmte Objektive für einen solchen Mini-Beamer-Selbstbau. Das simpelste wird hierzu eine Leselupe sein. Deren Bildqualität ist hierzu aber sehr schlecht. Ich habe für meinen Beamer eine „echte“ Linse, ein Objektiv benutzt. Ich habe jedoch auch mit einer Lupe experimentiert: Hier ist das Licht viel heller. Die Bildqualität ist aber wiederum viel schlechter als mit einem echten Objektiv!

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Die Linse

Die zum Selberbauen benötigte Linse muss nämlich vier Kriterien erfüllen:

• Sie muss das gesamte Display des Smartphones ausleuchten können. Diese Eigenschaft nennt man in Fachkreisen auch „Bildkreis“.
• Sie muss eine passende „Brennweite“ haben und zwar ca. 80 mm. Ansonsten wird der Karton zu groß.
• Sie muss lichtstark sein!
• Sie sollte eine gute Abbildungsqualität besitzen bzw. die Bildränder nicht verwaschen bzw. unscharf abbilden. Dies geht jedoch nur mit einem echten Objektiv, welches aus einer Kombination von mehreren Einzellinsen besteht. Zur Not tut es auch eine einzige Sammellinse.

Ich benutze für meinen Smartphone-Beamer ein sogenanntes „Vergrößerungsobjektiv“. Was ist das schon wieder? Solche kleinen Objektive benutzt man im analogen Fotolabor, um ein Negativ auf das Fotopapier zu projizieren. Diese Objektive finden Sie recht günstig bei Ebay. Sie müssen aber mindestens eine Brennweite von 80 mm besitzen! Denn ansonsten wird nur ein Teil des Smartphone-Displays (die Mitte) projiziert! Besser hierzu sind noch Vergrößerungsobjektive geeignet, die eine höhere Brennweite besitzen (z. B. 105 mm).

Das heißt im Umkehrschluss, dass Sie auch nicht die Objektive einer Digitalkamera nutzen können! Denn der besagte „Bildkreis“ ist bei solchen Objektiven viel kleiner als er für einen solchen Projektor notwendig ist, um das relativ große Smartphone-Display ausleuchten zu können. Sie können damit experimentieren, doch es wird dann immer nur ein kleiner Teil des Displays projiziert, nämlich die nur Mitte mit unscharf werdenden Rändern nach außen hin. Weiterhin dürfte es schwierig sein, solche schweren Objektive am Karton zu befestigen.

Man könnte mit Lupen und anderen Linsen experimentieren. Am besten lässt sich jedoch ein Beamer selber bauen mit einer solchen Vergrößerungslinse, wenn das Bild selbst von einem recht großen (Smartphone-) Display stammt. Wenn Sie eine einfache Lupe nutzen, wird der Beamer deutlich heller sein. Die Abbildungsqualität wird dann aber viel schlechter sein.

Hier sehen Sie noch einmal die Linse, die ich für meinen Smartphone-Beamer verwendete: Ein altes Vergrößerungsobjektiv der Firma „Meopta“ mit einer Brennweite von 80 mm. Es leuchtet das Display gerade so aus und hat immerhin eine Lichtstärke von 1:4.5, was bei diesen Objektivtypen normal ist. Sie können aber auch mit allerlei anderen Linsen experimentieren, die Sie vorfinden. Es gibt auch Sets für Kinder: „Optikbaukasten“ oder dergleichen. Am einfachsten geht es jedoch mit einer Lupe.

Eine Lupe statt Linse nutzen

Ich habe mir hierzu eine sogenannte „Blattlupe“ gekauft. Diese Lupen gibt es im Schreibwarenhandel und sind an sich eine sogenannte „Fresnel-Linse“. Fresnellinsen nutzt man bei Leuchttürmen, um die Reichweite der Lichtstrahlen zu erhöhen bzw. um sie zu konzentrieren. Auch bei Blitzgeräten kommt sie vor. Hier nutze ich die Lupe, um das Bild auf dem Display des Smartphones zu bündeln und an eine Wand zu projizieren. So sieht dann mein Karton aus:

Im Innern des kartons steht mein Smartphone. Vorne hatte ich einfach einen Ausschnitt hinein geschnitten und die Lupe aufgeklebt. Fertig ist der Smartphone-Beamer. Dessen Lichtstärke ist höher als mit dem echten Objektiv. Die Bildqualität dagegen viel schlechter: Schrift würde man kaum lesen können. Alles ist sehr verwaschen abgebildet. Eine Fresnellinse sieht so aus:

Man kann sie unter dem Titel „Blattlupe“ kaufen und leicht auf die gewünschte Größe zuschneiden. Wichtig ist jedoch, dass sich der innere Ring immer ca. in der Mitte befindet. Man kann die Linse also nicht einfach teilen, um zwei heraus zu bekommen.

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Der Karton

Es ist wichtig, ein einigermaßen lichtdichtes Gehäuse für den „DIY-Beamer“ zu verwenden. Am einfachsten ist hier natürlich ein simpler Karton. Keinesfalls darf nämlich der Lichtschein des Smartphone-Displays selbst auf die Projektionsfläche fallen. Dies würde das gebündelte Licht der Linse übertünchen. Daher habe ich mir bei meinem Selbstbau auch einen Karton mit Klappe angefertigt. Mit einem Cutter-Messer schnitt ich den Karton auf die genauen Maße zurecht. Für den Ton des Smartphones sollte man hinten am „Beamer“ auch noch ein paar Löcher zusätzlich hinein schneiden, sonst wird der Sound zu leise und dumpf.

Das Handy muss sicher im Karton stehen!

Größe des Kartons

Die Höhe und die Breite des Kartons richtet sich einfach nach der Größe des Smartphones selbst, welches darin Platz finden soll. Die Länge ist aber wichtig!

Der Karton muss ungefähr 5% länger sein als die Brennweite der verwendeten Linse! Das Maß der Brennweite steht normalerweise auf den Objektiven drauf (z. B. 80 mm). Würde man also eine Linse mit einer hohen Brennweite von vielleicht 200 mm am Beamer verwenden, dann wäre zwar der Abbildungsmaßstab der Projektion recht groß und man müsste den Projektor nicht so weit von der Leinwand wegstellen. Dann müsste aber auch der Karton, in dem sich das Smartphone befindet, mindestens vielleicht 21 cm lang sein. Jedoch werden solche Teleobjektive für Digitalkameras nicht kompatibel zum Beamer sein (kleiner „Bildkreis“).

Hier noch ein Foto meines Projektors. Das Smartphone steht im Karton und sendet sein Bild durch das Objektiv. Bei der Projektion muss der Deckel verschlossen werden, denn das Licht des Displays soll nur durch die Linse gelangen.

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Fokussierung

Zuerst müssen Sie die Größe der Projektion des Smartphone-Beamers bestimmen. Dies erreicht man einfach mit dem Abstand zur Wand. Als nächstes muss der Fokus eingestellt werden. Und dies erreicht man einfach mit dem Variieren des Abstandes Smartphone-Linse! Sie müssen also einfach das Handy im Karton des Projektors entweder mehr zur Linse hin oder weg positionieren. Damit fokussiert man.

Wie Sie sehen, habe ich eine Art Gummiband um mein Smartphone geschnallt. Dies ist meine Finn-Fahradhalterung, die sich hierzu sehr gut eignet. Doch Sie können auch ein einfaches Gummiband über Kreuz am Handy befestigen. Denn auf der Rückseite des Smartphones muss eine Art „Block“ befestigt werden, damit es im Innern des Beamers nicht umfällt! Ich habe einfach eine kleine Schachtel daran geschnallt. So steht mein Smartphone sicher aufrecht. Alternativ können Sie sich auch eine Art Ständer aus Legosteinen oder dergleichen bauen.

Das Bild steht auf dem Kopf

Halt! Wenn Sie das Smartphone in den Karton stellen, dann wird so durch den Beamer das Bild auf dem Kopf stehen! Hier fehlt noch ein Umlenkspiegel, wie er auch bei Spiegelreflexkameras zum Einsatz kommt. Doch ein zusätzlicher Spiegel würde zum einen das ohnehin schwache Licht dunkler machen und weiterhin das Selbstbau-Konzept des Beamers komplizierter gestalten. Daher muss man sich zunächst eine App installieren, durch die die Bilddrehung manuell gesteuert werden kann! Für Android gibt es hierzu die App „Rotation Control„. Sicherlich wird es ähnliches auch für das Iphone geben.

Dass das Bild normalerweise auf dem Kopf steht, während es bei dem Selbstbau-Projektor zur Projektion kommt, ist völlig normal und nichts weiter als Physik. Bei den alten Mattscheibenkameras, bei denen sich die Fotografen schwarze Tücher über den Kopf ziehen müssen, ist dies genau so der Fall. Im Grunde ist der Karton eine simple Kamera! Nur ist hier das Prinzip umgekehrt: Sie nimmt keine Bilder auf, sondern projiziert sie über ein Smartphone an eine Leinwand.

Das Bild mit einem Spiegel seitenrichtig machen

Wenn Sie für ein aufrecht stehendes Bild einen Spiegel verwenden möchten, geht dies so: Das Smartphone wird einfach mit dem Display nach oben auf den Boden des Kartons gelegt. Ein rechteckiger Spiegel, der am besten die gleichen Maße wie das Handy hat, wird nun in einem Winkel von ca. 45° hinter das Smartphone platziert und gegen die Linse gerichtet. Nun wird das z. B. Video vom Display des Telefons zunächst an den Spiegel reflektiert und von dort nach vorne weg zum Objektiv. Durch diese Reflexion wird das Bild aufrecht seitenrichtig dargestellt. Die Sache mit dem Spiegel würde aber das Prinzip des einfachen Aufbaus etwas stören (er muss ja irgendwie fixiert werden) und zudem das ohnehin schwache Licht des Displays noch ein Stückchen schwächer machen. Daher benutze ich die App.

Die Lichtstärke

Wie eingangs schon erwähnt: Die Lichtstärke des Smartphone-Beamers ist wirklich gering! Haben Sie einen Laptop? Dann stellen Sie einmal die die Helligkeit auf den geringsten Wert. Ungefähr so ist die Lichtstärke des Beamers. Oder drehen Sie den Helligkeitsregler Ihres Computermonitors auf den Wert 0 zum Vergleich. Tatsächlich muss der Raum wirklich sehr dunkel sein, damit man mit dem Smartphone Beamer einigermaßen etwas sehen kann. Ich habe bereits eines der hierfür besten Objektive verwendet. Mit einer Lupe wird das Bild heller sein, die Bildqualität allerdings viel schlechter.

Ausnahme: Wenn Sie die Größe der Projektion so einstellen, dass sie ein Bild von nur ca. 30 cm Breite ergibt, dann würde ich die Lichtstärke noch als akzeptabel einschätzen (nur in sehr dunklen Räumen). Aber ob einem so eine Mini-Projektion reicht? Bei meinem Test hatte ich mit dem Smartphone Beamer eine Fläche von etwas über einen Meter Breite erreicht. Hier war die Lichtstärke dann aber viel zu gering, um sich vernünftig ein Video oder dergleichen ansehen zu können. Mit der Lupe war es gerade so noch ok, jedoch zu unscharf und zu wenig aufgelöst.

Bildschirmhelligkeit

Die Helligkeit des Smartphone-Displays muss natürlich auf Maximum stehen! Bei Android geht dies meist, indem man ganz oben das Panel nach unten zieht. Oder Sie legen sich das Stromspar-Widget auf den Bildschirm und können dann per Tippen zwischen Maximum, Minimum und automatischer Helligkeitsanpassung umschalten.

Fazit

In echten Beamern stecken äußerst starke Leuchtmittel („Glühbirnen“). Diese müssen teilweise sogar extra gekühlt werden. Und dies hat seinen Grund: Die Lichtstärke muss hier äußerst hoch sein, damit man überhaupt ein ausreichend helles Bild auf der Leinwand sehen kann. Das Display eines Smartphones jedoch ist hierzu viel zu schwach. Jedoch: Das Prinzip funktioniert auch hier! Man könnte sich in einem sehr dunklen Raum tatsächlich einen Film über einen solchen selbst gebauten Smartphone Beamer ansehen. Das Auge gewöhnt sich ja irgendwann an das dunkle Bild. Insbesondere bei kleinen Projektionen geht dies bei meiner Konstruktion. Aber ich hatte auch eine qualitativ gute Linse benutzt.

Dennoch hatte ich mir meinen Beamer aus Karton primär nur zum Experimentieren gebaut. Das Entzücken war groß, als ich das große Bild plötzlich auf meiner Wand sah! Es funktioniert tatsächlich. Ich würde das Experiment eher im physikalischen Kontext zur Demonstration für Kinder nutzen als für ein gewisses Videovergnügen. An einen echten Beamer kommt so ein selber gebauter Projektor, bei dem das Smartphone-Display die einzige Lichtquelle stellt, natürlich nicht heran.

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Beamer selber bauen

Als Nachtrag noch einen Wink für die Leute, die sich einen Beamer selber bauen möchten: Ich hatte mal einen Mitbewohner, der so etwas tatsächlich tat. Allerdings ist dies schon Jahre her und damals waren Beamer recht teure Geräte. Will sagen: Lohnt es sich heute überhaupt noch? Jedenfalls hatte er die (sehr starke) Lampe eines Projektors („Polylux“) genommen, dazu ein LC-Display (LCD Display) mit Videoeingang und eine brauchbare Linse. Meine vorgeschlagene Vergrößerungslinse mit 80mm Brennweite wäre hierfür sicherlich tauglich. Welches Objektiv er nutzte, weiß ich leider nicht mehr. Diese Elemente platzierte er hintereinander und baute es in einen Kasten aus Holz ein. Es funktionierte tatsächlich! Das Prinzip ist das Selbe wie mit dem Handy. Nur, dass eine sehr starke Lampe ein Display durchleuchtet und somit der Raum nicht so sehr dunkel sein muss.