Physik Journal, März 2016

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Vakuumtechnik
PINK GmbHVakuumtechnik · Gyula-Horn-Str. 20 · 97877 Wertheim · Germany
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Hamburg, Hannover, Regensburg und Darmstadt.
Von PINK produzierte
Experimentierkammer für das
DynaMax-Projekt (BESSY II) mit
Drehdurchführungen DN 800/850 COF
und DN 160 CF. Sie dient der Grund-
lagenforschung mittels zeitaufgelöster
Experimente im 100fs-Bereich
(Winkelauflösung der Drehdurch-
führung: ≤0,001° pro Motorschritt).
Innovativ und intelligent.
Präzise und produktiv.
Zuverlässig und zukunftsweisend.
PINK, der Weltmarktführer für vakuumtechnische Sonderanlagen,
produziert seit rund 30 Jahren Anlagen und Systeme nach Kunden-
anforderung. Zum umfassenden Produktspektrum zählen u.a. UHV-
Systeme für Linearbeschleuniger, Ionenstrahl-Therapieanlagen,
Präzisionsbeschichtungsanlagen, Dichtheitsprüfanlagen sowie
Hochvakuum-Lötöfen.
Führende internationale Technologieunternehmen, u.a. aus der
Halbleiter- und Elektronikindustrie, der Medizintechnik, der Luft- und
Raumfahrt sowie der Wissenschaft und Forschung vertrauen auf die
innovativen Produkte des Familienunternehmens aus Wertheim.
P H Y S I K I M A L L TA G
das Licht der LED kollimiert
und beim Eintritt in die Projek-
tionseinheit durch ein zweites,
der LED zugewandtes Array aus
Kondensor-Mikrolinsen nochmals
„feinjustiert“. Zudem dient eine
Absorptionsstruktur, die in das
Bauteil integriert ist, als Blende.
Scharf projiziert
Die gewünschte Beleuchtung erfor-
dert jedoch eine weitere Verfeine-
rung der Projektionseinheit (Abb. 2 ).
Bei einem Abstand von weniger als
20 Zentimetern zwischen Schweller
und Boden wäre der ausgeleuchtete
Bereich extrem klein, wenn das
Licht einfach senkrecht auf den Bo-
den fallen würde. Daher ist die Pro-
jektionseinheit um einen Winkel
von ungefähr 80° gegen den Boden
geneigt: Die „Leinwand“ steht so-
mit schräg zur Optik, wodurch die
Schärfe des Bildes leidet. In einem
Einkanalsystem bleiben zwei Mög-
lichkeiten, die Schärfentiefe zu ver-
bessern: Entweder blendet man das
Objektiv ab und reduziert dadurch
Lichtstrom und Bildhelligkeit. Oder
man verwendet Freiformflächen,
also nicht-symmetrische Flächen,
für die Optik, das Dia oder beide
und erhält ein sehr komplexes ein-
kanaliges System.
Bei der mehrkanaligen Optik
hängen dagegen Objektivdurch-
messer, Baulänge und Lichtstrom
nicht mehr voneinander ab. Im
mehrkanaligen Projektionssystem
hat jede Mikrolinse des Arrays
aufgrund ihrer geringen Öffnung
eine große Schärfentiefe. Dank der
großen Zahl an Mikrolinsen bleibt
der Lichtstrom hoch. So genügt es,
das Dia jeder Mikrolinse leicht zu
verändern, um für die Umfeldbe-
leuchtung eine scharfe Abbildung
auf dem Boden zu erzielen. Die
einzelnen Bilder der äquidistant
angeordneten, identischen Struk-
turen auf den Dias werden auf der
schräg stehenden „Leinwand“ zur
Deckung gebracht, indem die Dias
abhängig von der lateralen Posi-
tion der Mikrolinse im Array etwas
seitlich verschoben werden. Das
Resultat ist die scharfe Abbildung
strukturierter Lichtteppiche mit
mehreren Quadratmetern Fläche
von der Fahrertür bis zum Heck. So
lassen sich Pfützen und Steine beim
Ein- und Aussteigen immer recht-
zeitig erkennen!
Michael Vogel
*
Ich danke Andreas Bräuer vom
Fraunhofer-Institut für Ange-
wandte Optik und Feinmechanik,
Jena, für hilfreiche Erläuterungen.
Abb. 2 Die Projektionseinheiten beste-
hen aus mehreren Schichten. Das Licht
einer LED fällt von links ein und trifft
zunächst auf ein Kondensorarray aus
Mikrolinsen. Hier wird das Licht homo-
genisiert und parallelisiert, sodass sich
die Streulichtanteile verringern. Dann
folgt das Dia mit der abzubildenden
Struktur, das auf einem Substrat aus Glas
angebracht ist. Auf der anderen Seite
befindet sich das Objektarray. Die mehr-
kanalige Projektion erzeugt ein vergrö-
ßertes, scharfes und helles Bild des Dias
in kurzer Entfernung zur Lichtquelle.
Kondensorarray
Glassubstrat
Beleuchtung
Bild
Objektarray
Projektionslinsenarray
M. Sieler et al.