Qioptiq-Shop geht online Einfache Bestellung, sicherer Kauf Maßgeschneiderte Beschichtungslösungen Jobcoating – der schnelle Weg zu Ihrer beschichteten Optik Nano Serie 250 Höhere Leistungen, neue Wellenlängen Kompaktes USB-Spektrometer für alle Anwendungen – außer- gewöhnliche technische Daten | Seite 4 11 Sonderseiten Produktinnovationen! No 27 | 2011 OPTOLINES JOURNAL FOR PHOTONIC SOLUTIONS
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OPTOLINES - Photonische Produkte & Komplettlösungenqioptiq.de/download/Qioptiq_Optolines_27_May2011_DE.pdf · Spektrometer für alle Anwendungen Das neue Qwave Spektrometer erreicht
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Qioptiq-Shop geht online
Einfache Bestellung, sicherer Kauf
Maßgeschneiderte Beschichtungslösungen
Jobcoating – der schnelle Weg zu Ihrer
beschichteten Optik
Nano Serie 250
Höhere Leistungen, neue Wellenlängen
Kompaktes USB-Spektrometer
für alle Anwendungen – außer-
gewöhnliche technische Daten
| Seite 4
11 Sonderseiten Produktinnovationen!
No 27 | 2011
OPTOLINESJ O U R N A L F O R P H O T O N I C S O L U T I O N S
No 27 | 2011 optolines
Liebe Leserin, lieber Leser,unsere aktuelle Kundenzeitschrift optolines ist
deutlich von den Innovationen geprägt, die
wir Ihnen auf der „LASER – World of Photo-
nics“ in München präsentieren werden. Ver-
schaffen Sie sich auf unseren Messe-Sonder-
seiten bereits im Vorfeld einen Überblick über
unser umfangreiches Leistungsspektrum – so
können Sie unseren Experten am Qioptiq-
Messestand noch gezielter Fragen stellen und
sich unser Angebot für Photonics-Lösungen
erläutern lassen. Wir beraten Sie gern!
Einen Schwerpunkt für das Marktsegment Re-
search & Development bilden beispielsweise
die LINOS Katalogprodukte. Sie reichen von
Mikrobank-Aufbauten über LED-Kaltlichtquel-
len und extrem kleine und leistungsstarke
Spektrometer bis hin zu Achromaten und
Shearplate-Interferometern.
Einen Meilenstein für einen noch besseren
Kundenservice wird unser neuer Qioptiq-Shop
darstellen, der pünktlich zur Messe online
gehen wird. Form und Inhalt haben wir so
optimiert, dass er die Annehmlichkeiten eines
zeitgemäßen Online-Services mit schnellem
und zielführendem Bedienmenü mit dem
größtmöglichen Kundennutzen bei der Suche
nach speziellen Produkten und maßgeschnei-
derten Lösungen verbindet.
Unser Messe-Leitspruch lautet: „Take your
innovation to new heights“. Nutzen Sie die
günstigen Aufwärtskräfte der Konjunktur
und stärken Sie mit den Qioptiq-Produktinno-
vationen und Lösungen Ihre Marktposition.
Unterhaltsames Lesen wünscht Ihnen mit
herzlichem Gruß
Volker Brockmeyer
Qioptiq Executive Vice President
Photonic Systems Division
InnovasKompaktes USB-Spektrometer für alle Anwendungen –
außergewöhnliche technische Daten | Seite 4
Lasermesse spezialLaser World of Photonics – 11 Sonderseiten
Discover the Q – Qioptiq. Ein großes, grünes Q-Tor überragt den Qioptiq-Messestand in Halle B1, Stand 107 und lädt dazu ein, sich über das breit gefächerte Qioptiq Leistungsspektrum in den Bereichen Medical & Life Sciences, Industrial Manufacturing, Defense & Aerospace sowie Research & De-velopment zu informieren.
LINOS KatalogproduktePräzisionsoptik und -mechanik zum An-
fassen und Ausprobieren verspricht der
LINOS Katalog – von LINOS Mikrobank-
Aufbauten, über die neuen LED Kaltlicht-
quellen und extrem kleinen und leistungs-
starken Spektrometer bis zu Achromaten
und Shearplate-Interferometern.
CoatingsDiskutieren Sie mit den Qioptiq Coa-
tingexperten die Möglichkeiten und Be-
sonderheiten von Beschichtungen. Der
Umfang reicht von anspruchsvollen Kan-
tenfiltern für den tiefen UV-Bereich über
Superbreitband-Entspiegelungen im sicht-
baren Spektralbereich bis zu Goldcoatings
für das ferne Infrarot.
Defense & AerospaceIm Bereich Defense und Aerospace bieten
wir einen Einblick in die Welt der Bild-
verstärker und Wärmebildausrüstung für
Soldaten. Außerdem werden komplexe
optische Module und Komponenten
gezeigt, die für unterschiedliche Militär-
und Sicherheitsanwendungen entwickelt
und gefertigt werden. Sie umfassen den
Wellenlängenbereich beginnend im UV-
Bereich (solar blind) für Missile Warning
Anwendungen bis hin zum IR-Bereich
(8 – 12µm) für Suchkopf- und Kamera-
module. HUDs und HMDs für die luftge-
stützten Überwachungs- und Warnsy-
steme runden das Spektrum ab.
Industrial ManufacturingIm Industrial Manufacturing-Bereich sind
neue motorische, variable Strahlaufwei-
ter oder NIR-Objektive zu finden, die bei-
spielsweise bei der Microcrack Detektion,
der Photo- oder der Elektrolumineszenz
eingesetzt werden.
Für die Laser- und Lasersystemkunden
zeigen wir Strahlaufweiter, variabel, moto-
risch und fix. Neue NIR-Objektive für die
Solarzellen-Inspektion und Anwendungen
im Food- und Pharmaziebereich sowie
hochauflösende Objektive der inspec.x L
Reihe präsentiert der Bereich Vision Tech-
nology. Bei den magneto- und elektro-
optischen Produkten reicht das Spektrum
von kompakten Faraday Isolatoren über
neue Lasermodulatoren bis hin zu Pockels-
zellen für 250 nm bis 3 µm. Hier werden
sowohl Standard- als auch kundenspezi-
fische Lösungen angeboten.
Medical & Life SciencesIm Bereich Medical & Life Sciences präsen-
tieren wir die kleinste Videokamera der
Welt, den offenen Aufbau einer Fundus-
kamera, leistungsstarke Röntgenobjektive,
ein Laserskalpell sowie eine Dentalkamera
mit einem völlig neuen Flüssiglinsen-ba-
sierten Autofokusprinzip. Darüber hinaus
wird eine iFLEX-Viper Multi-Wavelength
Laser Engine mit einem modularen Single-
mode-Faserkoppler zu sehen sein.
Abgerundet wird das Qioptiq Programm
durch Fachvorträge im World of Photonics
Congress.
Gewinnen Sie einen Q-KiteBeim Qioptiq-Gewinnspiel gilt es einen La-
Das neue Qwave Spektrometer erreicht in einem Gehäuse kaum größer als eine Zigarettenschachtel eine hohe Auflösung, Empfindlichkeit und Stabilität und ist somit prädestiniert als Universalspektrometer für eine Vielzahl von Anwendungen. Gesteuert und ausgelesen wird das Spektrometer vom PC aus durch eine Soft-ware, die in ihrer Kombination aus Benutzerfreundlichkeit und Leistungsfähigkeit weltweit einzigartig ist.
Darüber hinaus zeichnet sich das Gerät
durch eine hohe Empfindlichkeit, einen
Signal-Rausch-Abstand von 2000 : 1
(bei 1 Sekunde Belichtungszeit) und
eine ausgezeichnete thermische Stabi-
lität im Bereich von -15 bis +60 °C aus.
Einzigartige SoftwareGesteuert wird das Spektrometer durch
die mitgelieferte Software „Waves“,
die sich nicht nur durch fortgeschrittene
Algorithmen für Messung und Aus-
wertung auszeichnet, sondern diese
Funktionen auch durch eine klare und
intuitive Benutzeroberfläche einfach
zugänglich macht.
Viele Mess- und Auswertungsfunktio-
nen sind mit einem einzigen Maus-
klick zugänglich. Dunkelspektren
(nötig für eine optimale Empfind-
lichkeit) müssen nicht mehr bei je-
dem Wechsel der Belichtungszeit neu
aufgenommen werden. Stattdessen
Mit seiner Brennweite von 75 mm
erreicht das Qwave technische Daten,
die man sonst nur von deutlich
größeren Spektrometern gewohnt ist.
In der Standardausführung bietet es
eine Auflösung von 0,5 nm und um-
fasst einen weiten Spektralbereich von
350 nm bis 950 nm. Je nach Kunden-
anforderung ist dieser im Bereich von
200 nm bis 1100 nm konfigurierbar.
Bei einem schmaleren Spektralbereich
steigt die Auflösung entsprechend.
Kaum größer als eine Zigarettenschachtel: das neue Qwave Spektrometer.
Features der Software
Import von Spektren als ASCII-Dateien
Export von Spektren als ASCII-Dateien zur weiteren Auswer-tung mit Origin, Excel und vielen weiteren Programmen
Berechnung von statistischen Werten
Ausdruck der Diagramme und Export als PDF
Dynamischer Peakfinder (kein Setzen eines Schwellwerts nötig)
Automatische Wellenlängenkalibrierung
Colorimetrie Software-Entwicklungskit zum Steuern des Spektrometers durch eigene Programme
4 Innovas
No 27 | 2011 optolines
Fokuslänge 75 mm
Numerische Apertur
0,10
Spektralbereich von 350 nm bis 950 nm (Standard)*
Gitter 600 Linien/mm**
Eintrittsspalt 20 µm (andere auf Anfrage)
Spektrale Auflösung
0,5 nm (für 350 nm bis 950 nm)
Signal-Rausch-Abstand
von > 2000 : 1 (texp = 1 s)
Streulicht < 0.05 %
Belichtungszeit 0,1 ms bis 600 s
CCD-Zeilensensor 3648 Pixel
16 Bit 15 MHz A/D-Wandler
SMA-Anschluss für optische Faser (andere auf Anfrage)
USB 2.0 Interface
Externe Anschlüsse
für Trigger, Shutter und Lichtquellen
Abmessungen 89,5 mm x 68,0 mm x 19,5 mm
Gewicht 155,4 g
Arbeitstemperatur – 15 °C bis 60 °C (nicht kondensierend)
Lagertemperatur – 25 °C bis 70 °C
Leistungs- aufnahme
5 V DC, 500 mA (via USB)
Software für Windows 7, Vista, XP
Order-No G12 0585 000
Preis 2.395,00 Euro***
* Optional im Bereich von 200 nm bis 1100 nm
** Andere Gitter auf Anfrage möglich*** zzgl. ges. MwSt., gültig für
Order No Wellenlänge Brennweite Eingangsstrahl Spot-Dia Scanfeld
nm mm Ø mm µm mm x mm
4401-509-000-21 343 - 355 100 tz* 10 7 45 x 45
4401-496-000-21 515 - 540 255 10 25 170 x 170
4401-499-000-21 1030 - 1080 255 10 50 170 x 170
4401-508-000-21 1030 - 1080 420 14 60 254 x 254
*tz: telezentrisch
FETURA Video-Mess-System erweitert Mehr-Sensor-KonzeptOptische Koordinatenmesstechnik ist heute fester Bestandteil der Ferti-gungsindustrie. Um größere Flexibilität zu erreichen, setzt Qioptiq auf ein Mehr-Sensor-Konzept: Die Fetura VMS ist zusätzlich zu dem optischen Zoom-System und dem Keyence Laser-Sensor jetzt auch mit taktilem 3D-Taster von Renishaw erhältlich.
Optisch kann ein Großteil der Merkmale von Messobjekten schnell geprüft werden.
Merkmale wie Hinterschnitte oder seitliche Bohrungen können jedoch nicht erfasst
werden. Durch den integrierten 3D-Taster ist ein komplettes Vermessen des Bauteils
möglich. Die drei Sensoren werden von der FETURA VMS
PowerMetrix Software unterstützt. Durch das offene
Konzept dieser Software bietet sich die FETURA VMS
Messmaschine insbesondere zur Integration in der
automatisierten Fertigung an.
Auf dem Qioptiq-Messestand in Halle B1,
Stand 107 ist die FETURA „live“ und in
Aktion zu sehen – gern misst das FETURA-Team
Ihr individuelles Messobjekt.
Weitere Informationen:
www.fetura.de
NIR-ObjektiveMit exzellenter TransmissionQioptiq bietet neue Versionen der
bekannten MeVis-C und Rodagon
Objektive für den Wellenlängenbe-
reich von 900 nm bis 1400 nm an.
Die niedrige Empfindlichkeit von CCD
Chips im NIR Bereich erfordert es, die
maximale Lichtmenge auf dem Sen-
sor zu sammeln. Standardobjektive,
die für den sichtbaren Bereich opti-
miert sind, eignen sich nur bedingt für
diese Aufgabe mit einer Transmission
im NIR Bereich von oft unter 70%.
Qioptiq bietet Spezialobjektive mit ei-
ner exzellenten Transmission von bis
zu 98% in diesem interessanten Wel-
lenlängenbereich.
Die Objektive finden Einsatz in folgenden Anwendungen:
Coatings für Anwendungen im nahen und mittleren Infrarot-Spektralbereich zählen bei Qioptiq in Göttingen seit über 40 Jahren zu den Kernkompetenzen. Je nach Anforderung kommen verschiedene Coating-Verfahren zum Einsatz. Werden Beschichtungslösungen angefragt, die über das Anforderungsprofil von Standard-Coatings hinausgehen, stehen Ihnen die Qioptiq Design-Experten im Coating Center beratend zur Seite und erstellen an-hand Ihrer Spezifikation ein Coating-Design.
Während des Beschichtungsprozesses: Material verdampft aus einem Schiffchen.
Während des Beschichtungsprozesses: Plasmaquele und Elektro-nenstrahlverdampfer bei der Arbeit.
Plasmagestützte Beschichtung: Material wird aus einem Elektronenstrahlverdampfer verdampft und die auf-wachsende Schicht auf dem Substrat mit einem Plasma verdichtet.
18 Service
No 27 | 2011 optolines
Weiteren können auch an gekrümmten
Oberflächen die Reflexion im VIS/NIR ge-
messen werden, um beispielsweise die
Homogenität der Beschichtung bis zum
Rand einer Linse nachzuweisen.
Zusätzlich zu den photometrischen
Messgeräten stehen diese Messplätze
zum Nachweis verschiedener Spezifika-
tionen zur Verfügung: Weißlichtinterferometer zur
Ermittlung der Oberflächenrauheit Messplatz zur Prüfung von Passe
oder transmittierter Wellenfront Messplatz zum Sauberkeitsnachweis Verschiedene Lasermessplätze, die bei
Bedarf umgerüstet werden können Cavity-Ring-Down-Messplatz
zur Bestimmung geringster Verluste
von Entspiegelungen
oder dielektrischen Spiegeln
UmwelttestsDie Prüfung und Zertifizierung unserer
Standard-Beschichtungen erfolgt mittels
genormter Verfahren nach DIN-ISO oder
MIL-Standards. So wird nicht nur die
optische Performance der Qioptiq-Be-
schichtung garantiert, sondern auch die
Haltbarkeit der beschichteten optischen
Komponenten unter Anwendungsbe-
dingungen und verschiedenen Klimaein-
flüssen.
Die Beständigkeit Ihrer Sonderbeschich-
tung hinsichtlich folgender Spezifikati-
onen wird durch uns nachgewiesen : Abriebfestigkeit Haftfestigkeit Beständigkeit gegenüber
Lösungsmitteln Beständigkeit gegenüber
Wasser- und Salzwasserlagerung Beständigkeit gegenüber Klima-
einflüssen (feuchte Wärme, Kälte,
trockene Wärme, Temperaturwechsel) Beständigkeit gegenüber
Laserbelastung (LIDT)Schematische Darstellung des plasma-gestützten IBS-Prozesses.
Beispiele für Schichtdesigns: Antireflexschicht ARB2 VIS auf verschiedenen Substraten, Farb-Kurzpass-Filtercoating FKP-T VIS mit Transmission im sichtbaren Wellenlängenbereich und die breitbandige Strahlteilerschicht TBW-D.
Fragen Sie unsere Design-Ex-perten im Coating Center, wir beraten Sie umfassend und erstellen kundenspezifische Coating-Designs.
19Service
No 27 | 2011 optolines
Lichtquellen für die LINOS NanobankMiniaturisierte Laser-Module der Serie NANO 100
In dem nur 25 mm x 25 mm x 40 mm
kleinen Gehäuse ist neben der Laserdi-
ode mit Kollimationsoptik auch noch
der Controller untergebracht. Die ma-
ximale Ausgangsleistung beträgt bis zu
100 mW. Ein zusätzliches Netzteil zur
Stromversorgung ist nicht notwendig,
da die Versorgung über USB erfolgt.
Des Weiteren können über diese
Schnittstelle von einem PC die Be-
triebsparameter des Lasermoduls
überwacht und gesteuert werden.
Dazu dient die im Lieferumfang ent-
haltene NANO-Control-Software für
Windows (Abb. 2). Darüber hinaus
sind die Befehle zur Programmierung
der Schnittstelle im Handbuch detail-
liert beschrieben, sodass der Anwen-
der die Lasermodule aus eigenen Pro-
grammen heraus kontrollieren kann.
Zur Adaption an die LINOS Nanobank
wird lediglich eine Aufnahmeplatte N
(Abb. 3) an die Stirnseite des Laser-
Moduls NANO 100 geschraubt.
Mit den neuen Lasermodulen der Serie NANO 100 (Abb. 1) knüpft Qioptiq an die zur LINOS Mikrobank kom-patiblen Lasermodule der Serie NANO 250 an. Dieses neue, stark miniaturisierte System ist von seinen Dimen-sionen an das kleinere LINOS Nanobank-System angepasst.
Abb. 1: Kompaktes Lasermodul Serie NANO 100.
Abb. 2: Bediensoftware NANO Control.
Abb. 3: NANO 100 mit adaptierter Aufnahmeplatte N.
Strahldurchmesser 1,1 mm x 2,2 mm bis 1,2 mm x 2,8 mm (abhängig von der Wellenlänge)
Divergenz <0,9 mrad
Modenstruktur TEM00
Polarisation linear >100:1
Polarisationswinkel vertikal ±5 °
Strahlstabilität <5 µrad/K
Rauschen <1 % RMS
Leistungsstabilität <1 % (10 h)
Betriebsart ACC – Active Current Control PSU
Laserschutzklasse 3B / IIIb
Abmessungen 40,0 mm x 25,0 mm x 25,0 mm
Gewicht 40,3 g
Betriebstemperatur 0 °C bis 45 °C, nicht kondensierend
Lagertemperatur -25 °C bis 70 °C
Produktbezeichnung
Wellen- länge (nm)
Ausgangslei-stung (mW) Order-No Preis*
NANO 100-405-15 405 15 G04 0965 000 990,00
NANO 100-405-75 405 75 G04 0966 000 1.490,00
NANO 100-445-15 445 15 G04 0967 000 2.490,00
NANO 100-532-15 DPSS** 532 15 G04 0968 000 990,00
NANO 100-638-75 638 75 G04 0969 000 990,00
NANO 100-660-75 660 75 G04 0970 000 690,00
NANO 100-785-75 785 75 G04 0971 000 690,00
* Preise in Euro zzgl. ges. MwSt., gültig für Deutschland und Österreich** eine konstante Temperatur an der Basisplatte ist erforderlich
Innovas20
No 27 | 2011 optolines
Bei den Wellenlängen 405 nm konnte
die Leistung, bei gleicher Baugröße, von
130 mW auf 160 mW, bei 445 nm von
450 mW auf 800 mW und bei 532 nm
von 200 mW auf 300 mW erhöht wer-
den. Der Wellenlängenbereich ist ins IR
mit 808 nm, 830 nm und 1064 nm er-
weitert worden. Die Leistung bei diesen
Wellenlängen ist jeweils 100 mW.
NANO 250 im Fokus Breites Einsatzspektrum dank varia-
bler Spitzenleistung bis zu 800 mW
bei kleinster Bauform Aktiv präzisionsstabilisierte Tempera-
turregelung Divergenz von weniger als 0,8 mrad,
TEM00 IP67 geschütztes Gehäuse, optional
vakuumdicht Mikroprozessorgesteuertes Lasernetz-
teil mit Anzeige der Betriebszustände Optionale Faserkopplung Horizontale, vertikale und diagonale
Montagemöglichkeit auf metrische
und zöllige Breadboards Produktion unter vollklimatisierter
Reinraumatmosphäre Lasermodule unter Schutzatmosphäre
versiegelt
Des Weiteren zeichnen sich die Laser-
module durch hohe Lebensdauer, aus-
gezeichnete Strahlqualität und eine
problemlose Integration in das LINOS
Schienensystem FLS 40 aus und ermög-
lichen höchste Flexibilität im Industrie-,
Wissenschafts- und Medizinsektor.
Mit der bekannten Serie NANO 250 bietet Qioptiq leistungsstarke und modulierbare Lasermodule in der kleins-ten am Markt erhältlichen Bauform. Um den sich ständig ändernden Anforderungen und neuen Anwendungen des Marktes und unserer Kunden gerecht zu werden, entwickelt Qioptiq diese Serie ständig weiter. Neben der komfortablen Bedienbarkeit und der Einstellmöglichkeit der Leistung und Wellenlängenshift durch eine Soft-ware vom PC oder einer Fernbedienung sind immer höhere Leistungen und neue Wellenlängen gefragt.
Neue Serie NANO 250
Divergenz <0,8 mrad (typ.)
Polarisation >100 : 1 lin.
Betriebsart ACC – Active Current Control PSU
Modulation Analog/TTL bis 200 kHz (optional 150 MHz), außer der Typen NANO 250-532*
Rauschen <1 %
Temperatur Regelung TEC
Laserschutzklasse IIIB
Abmessungen Laserkopf 70 nm x 30 nm x 31 mm (2,8 in x 1,2 in x 1,2 in)
Gewicht Laserkopf 160 g
Lagertemperatur -10 °C bis 55 °C (14 °F bis 131 °F)
Betriebstemperatur 10 °C bis 45 °C (50 °F bis 113 °F)
Abmessungen Netzteil 60 mm x 90 mm x 30 mm (2,35 in x 3,6 in x 1,2 in)
Länge Zuleitung zum Laserkop 0,8 m (31,5 in)**
Modulationseingang analog 0 - 5 VDC, opt. TTL Hi >2,5 V - 5 V
* NANO 250-532 max. 15 kHz - AOM empfohlen ** Andere Längen auf Anfrage möglich
ProduktbezeichnungWellen- länge nm Leistung mW Order-No Preis*
NANO 250-405-160 405 160 G04 0959 000 5.480,00
NANO 250-445-800 445 800 G04 0960 000 6.950,00
NANO 250-532-300 532 300 G04 0961 000 4.850,00
NANO 250-808-100 808 100 G04 0962 000 3.250,00
NANO 250-830-100 830 100 G04 0963 000 3.480,00
NANO 250-1064-100 1064 100 G04 0964 000 3.250,00
* Preise in Euro zzgl. ges. MwSt., gültig für Deutschland und Österreich
Höhere Leistungen, neue Wellenlängen
21Innovas
No 27 | 2011 optolines
Vakuumkompatible ArbeitsplattenOptische Tische der Serie 730 für das Hochvakuum
In der Vergangenheit war es extrem schwierig, wenn nicht gar unmöglich, Optische Tischplatten mit Stahl-wabenkern technisch so auszuführen, dass sie den strengen Anforderungen bei Anwendungen in Vakuum-
kammern gerecht werden. Deshalb wurde auf Zweckmäßigkeiten der Optischen Tischplatten wie Steifigkeit, Ebenheit, Dämpfung verzichtet und dafür ausheizbare, vakuum-
kompatible Konstruktionen aus Aluminium und Stahl eingesetzt.
Abb. 2: Vakuumkompatible optomechanische Bauteile auf einem CleanTop® Optischen Tisch von TMC in einer 10,8 m3 großen Vakuumkammer. Fotos mit freundlicher Genehmigung des Texas Center for High Intensity Laser Science (Texas Petawatt-Laser) an der Universität von Austin, Texas.
Abb. 1: CleanTop®-Design von TMC: unerreichte Vakuumkompatibilität.
Innovas22
No 27 | 2011 optolines
Kurz vor der LASER World of Photonics 2011 in München hat der neue zweisprachige Q-Shop von Qioptiq seine virtuellen Tore geöffnet. Intuitive Navigation, klar gegliederte Bestellprozesse und randvoll mit sofort verfügbaren Standardprodukten – so macht der Online-Einkauf künftig richtig Spaß!
Unter www.qioptiq-shop.com finden
Sie das vollständig aktualisierte Produkt-
sortiment aus dem LINOS-Katalog und
zusätzlich sämtliche Neuheiten 2011
aus unserer aktuellen Highlightbroschü-
re (vgl. S. 7) in den Bereichen Optik,
Magneto- und Elektrooptik, Mechanik und
Instrumente. Wählen Sie Ihre Favoriten in
bewährter LINOS-Qualität aus über 4.800
Produkten! Selbstverständlich finden Sie
im Shop auch Ihre Produktexperten für
eine persönliche Beratung. Wir freuen uns
auf Sie – als treue LINOS Shop-Kunden ge-
nauso wie als neue Interessenten!
Die visuell geleitete Navigation führt Sie
mit wenigen Klicks zum gewünschten
Produkt. Auf einen Blick sehen Sie die
wichtigsten Produktfeatures sowie zuge-
hörige Ersatzteile, verwandte Produkte
und sonstiges Zubehör. Die ausführlichen
Spezifikationstabellen aus dem Katalog
stehen Ihnen ebenso zur Verfügung wie
sämtliche Produktbilder und technischen
Zeichnungen. Bei Einzellinsen werden Ih-
nen automatisch alle zu Ihrer Anfrage pas-
senden Beschichtungen aus Qioptiqs refle-
xionsstarken Coatings für den Spektralbe-
reich von VUV bis ins Infrarot angeboten.
Der optimierte Bestell- und Kaufprozess
führt Sie schnell und einfach über den
Warenkorb an die Kasse. Der Bezahl-
vorgang bietet Ihnen alle gewünschten
Optionen für die Eingabe differenzierter
Rechnungs- und Lieferadressen und
selbstverständlich sämtliche Möglich-
keiten der sicheren Bezahlung – sowohl
online per Kreditkarte als auch auf Rech-
nung. Auf einen Klick kann der Waren-
korb in ein Angebot z.B. für Ihre Budget-
beantragungen umgewandelt werden.
Über den Versandprozess der bestellten
Ware werden Sie per E-mail zeitnah auf
dem Laufenden gehalten. Mehr als 90%
aller Shopprodukte stehen ab Lager zum
Versand bereit!
Der Q-Shop im Fokus Alle Topseller auf Lager! Neuheiten 2011 Qualitätsprodukte designed in
Germany Versandkostenfrei in Deutschland Durchgehend zweisprachig Deutsch/
Englisch Technische Spezifikationen zum Down-
load Einfache Bestellung, sicherer Kauf!
Blick in die nahe Qioptiq-Shop-Zukunft.
Der neue Qioptiq-Shop ist online!
Es ist soweit:
Q-Shop-Pakete im Online Gewinnspiel sammeln und I-Pod gewinnen! Spielen Sie unter www.qioptiq-shop.com
www.qioptiq-shop.com
23Start-up
No 27 | 2011 optolines
Insbesondere im Defense-Bereich, im
Health Care-Sektor oder in der Laser-
optik wird Saphir verwendet. Typische
Anwendungen sind Schutz- oder Sicht-
fenster für Vakuumkammern, IR- und
UV-Sensoren oder Wafer (2" bis 6"). Aus
diesem Anwendungsspektrum resultie-
ren zwei typische Bauteilformen, die aus
Saphir gefertigt werden: planparallele Platten – auch windows
genannt Dome (Abb. 1)
Saphir besitzt eine sehr hohe Härte: Auf
der 10-teiligen Mohs-Skala folgt Saphir
mit der Härte 9 gleich nach Diamant mit
Härte 10. Daher unterscheidet sich die
Bearbeitung von Saphir wesentlich von
sonstigen Standardbearbeitungsverfah-
ren der optischen Industrie. Die Schleif-
bearbeitung, soweit sie mit diamant-
gebundenen Werkzeugen durchgeführt
wird, ist der einzige Schritt, der mit der
Bearbeitung von Standardmaterialien
vergleichbar ist. Der eigentliche Polier-
prozess des Saphirs wird durch abra-
sive Suspensionen durchgeführt. Diese
bestehen aus Diamant, Bor- oder Silizi-
umkarbid mit immer kleiner werdenden
Korngrößen. (Abb. 2)
Bedingt durch die unterschiedliche
Bearbeitbarkeit der Kristallebenen
(Abb. 3) ergeben sich bei der Bear-
beitung von Domen typische Muster.
Trotz feiner werdender Korngrößen
wird die geforderte Oberflächengüte in
den meisten Fällen nicht erreicht. In
einem weiteren chemischen Prozess-
schritt wird nach folgender Gleichung
Al2O3 + 2SiO2 + 2H2O -> Al2Si2O7 * 2H2O
eine Verbesserung der Oberflächen güte
erzielt. Zusammenfassend erfolgt die
Bearbeitung nach dem Schema gem.
Abb. 4. Das Geometriespektrum bei Sa-
phir ist sehr vielfältig. Es werden je nach
Anforderung Durchmesser größer als
225 mm bearbeitet. Die Dicke der ein-
zelnen Saphirfenster kann weniger als
0,5 mm betragen.
Im LINOS Katalog-Sortiment von
Qioptiq sind ungefasste und gefasste
Saphirfenster mit einem Durchmesser
von 12,7 mm bis 50,8 mm erhältlich.
Verwendet wird ausschließlich Saphir in
höchster optischer Qualität. Die Saphir-
fenster und -dome zeichnen sich insbe-
sondere durch geringe Wellenfrontde-
formation von bis zu λ/8 und eine Paral-
lelität besser als 5' bei einem Prüfbereich
von 85 % der freien Apertur aus.
Breiter Transmissionsbereich zwischen 200 nm und 5000 nm und hoch belastbar: Saphir [Al2O3] zeichnet sich durch seine hohe mechanische Stabilität, Kratzfestigkeit, hohe Transparenz von 180 nm bis 5500 nm und ge-ringe thermische Ausdehnung aus. Aufgrund der extremen Härte und seiner hohen Hitzebeständigkeit – der Schmelzpunkt liegt bei 2040 °C – wird Saphir immer dann eingesetzt, wenn das Bauteil großen Belastungen ausgesetzt ist.
Saphirfenster und Saphirdome Stabil, extrem belastbar und vielfach gefragt
Abb. 1: Typische Bauteilformen aus Saphir.
Abb. 2: Ausprägung abrasiver Materialien.
Abb. 3: Kristallgitter Saphir.
24 Application
No 27 | 2011 optolines
Auch Sonderanfertigungen rechteckiger
Saphirplatten sind auf Anfrage realisier-
bar. Die möglichen minimalen und maxi-
malen Ausmaße Länge x Breite x Dicke
sind: Länge: 6 mm bis 130 mm Breite: 6 mm bis 20 mm Dicke: 1 mm bis 10 mm
Fokus auf Standard-Saphirfenster Orientierung: (0001) c-Ebene Parallelität ≤ 5' Gefasst und ungefasst erhältlich Wellenfrontdeformation: λ / 4 bzw. λ / 8
Im Jahr 1898 gründete Josef Roden-
stock eine Fertigungsstätte in Regen
im Bayerischen Wald zur Herstellung
von Brillengläsern und optischen Lin-
sen. Der Bereich Rodenstock Präzisi-
onsoptik wurde im Jahr 2000 von der
LINOS AG akquiriert. Fünf Jahre später
folgte der Spatenstich für ein neues
modernes Fertigungsgebäude, das
2006 bezogen wurde. Im selben Jahr
wurde LINOS von Qioptiq übernom-
men. Das Qioptiq-Werk in Regen ist
seither in einen weltweiten Verbund
mit 13 Standorten in Europa, Nordamerika
und Asien eingebettet.
Präzision made in GermanyDer Standort Regen fertigt auf einer Pro-
duktionsfläche von 7.000 qm mit rund
240 Mitarbeitern hochgenaue präzisions-
optische Komponenten und montiert
komplette optische Systeme. Das Spek-
trum reicht von sphärischen und zylindri-
schen Linsen über Plan- und Prismenoptik
bis zu asphärischen Linsen sowie dem da-
zugehörigen Coating. Eine Besonderheit
ist die Bearbeitung von Freiformflächen.
Bearbeitet wird die gesamte Palette aller
gängigen Glasmaterialien einschließlich
Kristalle und Infrarotmaterialien (nicht
toxisch!) im Durchmesserbereich 2,5 mm
bis 420 mm. Gefertigt werden kleine
bis mittlere Losgrößen sowie Prototypen.
Produziert wird in kleinen Einheiten mit
flexiblen CNC-Maschinen einschließlich
MRF – Magneto Rheological Finishing.
Innerhalb der Qioptiq-Gruppe ist der
Fertigungsstandort in Regen führend in
der Bearbeitung von Saphir und in der
Fertigung von Freiformflächen.
Qioptiq Regen – führend bei Saphirbearbeitung und Freiformflächen
Abb. 4: Bearbeitungsschritte in der Saphirbearbeitung.
Fünf Jahre jung: Qioptiq in Regen.
Mitarbeiter vor MRI-Maschine.
25Application
No 27 | 2011 optolines
Komponenten für den Einsatz in Raum-
fahrzeugen müssen den feindlichen Be-
dingungen des Weltraums widerstehen
können, insbesondere hartem ultravio-
lettem Licht und ionisierender Strahlung
(sowohl natürlicher als auch künstlicher).
Beides zerstört die meisten optischen
Materialien, selbst Glas. Die Komponen-
ten sind außerdem extremen Temperatur-
unterschieden (in der Regel von -150 °C
bis +150 °C) ausgesetzt, bei Satelliten in
niedrigen Umlaufbahnen sind darüber hi-
naus die aggressiven Wirkungen von ein-
atomigem Sauerstoff zu berücksichtigen.
Schutz im AllDie meisten die Erde umkreisenden
Satelliten werden über photovoltaische
Solarzellen mit Strom versorgt. Diese
sind gegenüber Strahlenschäden emp-
findlich, und ihre Effizienz nimmt mit
steigender Temperatur ab. Die Solar-
zellendeckgläser sollen die Zellen physisch
vor der ionisierenden Strahlung schützen
und zugleich ein Maximum an nutzbarem
Licht zur Solarzelle durchlassen, die ver-
wendeten Klebstoffe vor UV-Strahlung
schützen und möglichst viel Wärme vom
Solarzellensystem abstrahlen.
Qioptiq in St. Asaph ist es gelungen,
eine Reihe spezieller Glaszusammen-
setzungen und fortschrittlicher Vaku-
umbeschichtungen zu entwickeln, mit
denen die Leistung für verschiedene
Photovoltaikzellentechnologien und
Missionsaufgaben optimiert werden
kann. Qioptiq produziert außerdem
leistungsstarke, thermisch geregel-
te Spiegel (optische Solarreflektoren,
OSR), die durch die Verwendung die-
ser Technologie überschüssige Wärme
vom Satellitenkörper in den Weltraum
abstrahlen und die Sonnenenergie nur
minimal absorbieren.
Deckgläser und OSR haben in der
Regel eine Stärke von 0,075, 0,1 oder
0,15 mm (je nach Missionsanforde-
rungen) und können nahezu jede
mögliche Form annehmen; ihre Fläche
beträgt im Normalfall jeweils zwischen
10 cm2 und 100 cm2.
Pilkington Glasschmelzofen umgesetztUm die jeweils erforderliche Glaszu-
sammensetzungen in den benötigen
Stärken herzustellen, wird ein spezi-
eller Glasschmelzofen benötigt. Die
Ofenanlage von Qioptiq wurde von
Pilkington entwickelt (jetzt zur Nippon
Vor etwa 40 Jahren wurden die ersten Bauteile von Qioptiq Space Technology in den Weltraum geschossen. Heute liefert Qioptiq Space Technology 70 % der von den westlichen Nationen benötigten Deckgläser für Satellitensolarzellen und optische Solarreflektoren (OSR).
Glasschmelzen bei QioptiqQioptiq Hightech im Orbit
Schutz der Solarzellen durch spezielle Deckgläser von Qioptiq.
26 Innovas
No 27 | 2011 optolines
Sheet Glass Co., Ltd. gehörig). Nach
der Schließung des Werks von Pilking-
ton Special Glass Ltd. im Jahr 2007
erwarb Qioptiq den Schmelzer und
übertrug ihn im Rahmen eines 15
Monate dauernden, über 1 Million
Euro teuren Projekts erfolgreich in ein
Nachbarwerk seiner bestehenden Be-
triebsstätte.
Der Schmelzer produziert ein Band aus
Microsheet-Glas in einer Stärke zwi-
schen 0,05 mm und 0,5 mm. In einem
nächsten Schritt wird dieser von Qiop-
tiq weiterverarbeitet und mit speziellem
Coating versehen. Die Glasbänder wer-
den zunächst angerissen, bevor sie Ihre
benötigte Größe und Form erhalten.
Die Substrate werden u. U. auch säure-
geätzt, um die Kantenfestigkeit zu er-
höhen, oder bei Bedarf sogar chemisch
gehärtet. Anschließend erhalten die
Substrate vakuumbedampfte Beschich-
tungen unterschiedlicher Komplexität:
von einer einlagigen Antireflexions-be-
schichtung bis zu einem mehrlagigen
Bandpassfilter mit leitfähiger Beschich-
tung, Kantenumfassung aus Metall und
rückseitigem Flächenreflektor.
Nach der Endkontrolle und den Qua-
litätssicherungsprüfungen werden die
Komponenten an Hersteller von Solar-
zellensystemen für Raumfahrzeuge in
aller Welt verschickt.
„Kepler“ mit Qioptiq-Glas ausgerüstetUnzählige Satelliten im All sind bereits
Vorschaltgeräte für Qioptiq Lampen-häuser der Serie IL
Vorschaltgerät PSH
100 für Halogen lampen 12 V / 50
W und 100 W
Das dauerkurzschlussfeste Vorschaltgerät
PSH 100 ist ausschließlich zum Betrieb
von Halogenglühlampen, mit maximal
12 V/100 W, in dafür geeigneten Lampen-
häusern bestimmt.
Die vom Vorschaltgerät abgegebene Aus-
gangsspannung kann durch den Benutzer
über ein 10-Gang-Potentiometer auf der
Frontseite des Gerätes sehr feinfühlig zwi-
schen 1 VDC bis 12,1 VDC eingestellt wer-
den. Der Einstellknopf des Potentiometers
ist feststellbar, um ein versehentliches
Verstellen der Ausgangsspannung zu ver-
hindern. Eine Anzeige auf der Frontplat-
te des Gerätes zeigt wahlweise die vom
Gerät abgegebene Ausgangsspannung
bzw. den abgegebenen Ausgangsstrom
an. Ein durch den Benutzer rücksetzbarer
Stundenzähler kann zur Registrierung der
Betriebsstunden der eingesetzten Lampe
verwendet werden.
Vorschaltgerät PSQ 50
ACfür Quecksilber-
lampen
Das elektronische
AC-Netzgerät löst bisherige
Drosselvorschaltgeräte ab und präsentiert
sich mit herausragenden Eigenschaften.
Insbesondere die damit erreichbare we-
sentliche Verlängerung der Lampen-
lebensdauer, die deutlich verbesserte
Lichtqualität und der ohne jegliche Um-
schaltung mögliche weltweite Einsatz
des deutlich kleineren sowie leichteren
Gerätes eröffnet neben den traditionellen
Einsatzfeldern weitere Möglichkeiten, z. B.
in Verbindung mit Kameraanwendungen.
Das Vorschaltgerät basiert auf einem
Schaltnetzteil. Gegenüber den für diesen
Lampentyp sonst eingesetzten Vorschalt-
geräten auf Drosselbasis ergeben sich
folgende Vorteile: Lampenschonender Betrieb ermöglicht
eine Lampenlebensdauer von ca. 500 h Höherer Wirkungsgrad Weitbereichs-Netzeingang Sehr geringe Welligkeit
des Lichtstromes Volumen- und Gewichteinsparung
Das Vorschaltgerät erzeugt auch die zum
Zünden der angeschlossenen Lampe er-
forderliche Zündspannung. Es ist kein
zusätzliches Zündgerät erforderlich. Die
Zündspannung wird automatisch nach
dem Einschalten des Vorschaltgerätes
bzw. nach Schließen des Sicherheitskreises
erzeugt und nach erfolgreicher Zündung
der angeschlossenen Quecksilberdampf-
Kurzbogenlampe abgeschaltet.
Vorschaltgerät PSX 75
für Xenonlampen
Das Vorschaltgerät
PSX 75 ist ausschließ-
lich zum Betrieb von Xenon-
Kurzbogenlampen der Typen XBO 75 W/2
der Firma OSRAM sowie dazu äquiva-
lenter Typen in dafür geeigneten Lampen-
häusern bestimmt.
Das neue Lampenprogramm IL von Qioptiq besteht aus einem universellen Lampengehäusetyp, von dem je eine angepasste Version für Halogen-, Xenon- und Quecksilberdampflampen zur Verfügung steht. Unter Ein-beziehung einer entsprechenden elektronischen Lampenversorgung der Serie PS erhalten Sie hochwertige, anspruchsvolles Lichtsystem für Ihre Applikationen.
Neues Lampenprogramm von Qioptiq
Universeller Gehäusetyp für Halogen-, Xenon- und Quecksilberdampflampen
Abb. 1: Universelles Lampengehäuse.
28 Innovas
No 27 | 2011 optolines
Das zugehörige Qioptiq-Lampenhaus
ILX 75 verfügt über ein eingebautes Zünd-
gerät, welches die zur Zündung der Xe-
non-Kurzbogenlampe erforderliche Hoch-
spannung erzeugt. Das Vorschaltgerät
PSX 75 liefert am Lampenausgang eine
Leerlaufspannung (UL = 55 ... 65 VDC), die
zum Betreiben des Zündgerätes genutzt
wird.
Zubehör und Zusatzteile
Justierfuß IL
Alternativ zu den
Standard-Gummi-
füßen lassen sich
die Qioptiq-Lam-
penhäuser der Serie IL mit
einem Justierfuß ausstatten. An jedem
Einzelfuß kann die Höhe um ±4 mm va-
riiert und somit eine Höhenverstellung
bzw. eine Verkippung vorgenommen
werden. Um das Lampenhaus vor un be-
absichtigtem Verschieben zu sichern,
kann der Justierfuß über 4 x M6-Schrau-
ben auf einer Fläche mit M6-Gewinde-
löchern im Raster von 25 mm arretiert
werden. Zur genauen Justierung
des Lampenhauses Verstellbereich ±4 mm Arretierbar über 4 x M6-Schrauben Montierbar an Montagewinkel oder
einem Optischen Tisch Mit M6-Gewinden im Raster 25 mm
Montagewinkel 40/65
Mit Hilfe des Montagewinkels 40/65 ist
die Montage der Qioptiq-Lampenhäuser
der Serie IL seitlich an einem Optischen
Tisch möglich. Dadurch kann wertvoller
Platz auf der Arbeitsfläche gespart, aber
auch eine Anpassung der Strahlhöhe
von 120 mm auf die Standard-Strahlhö-
hen des LINOS Aufbaumaterials von 40
und 65 mm realisiert werden. Dazu muss
lediglich ein Zwischenstück entfernt wer-
den. Die Standfläche des Montagewin-
kels ist mit Gewinden M6 im Raster von
25 mm ausgestattet. Seitliche Montage
an Optischen Tischen Zur Strahlhöhenanpassung von
120 mm auf 40 mm oder 65 mm Arbeitsfläche mit Gewinden M6
im Raster 25 mm
Mikrobankadapter IL
Der Mikrobankadap-
ter IL ist die Schnitt-
stelle zum LINOS
Mikrobank und Tubus C System. Hiermit
steht dem Anwender eine Vielzahl von
mechanischen und optischen Kompo-
nenten zur Verfügung, mit denen er für
nahezu alle Beleuchtungsaufgaben eine
Lösung findet. Zur einfachen Montage
an das LINOS Mikrobank-System freier Ø 35 mm
Einsteckkondensoren der Serie IL
Zur Lichtbündelung stehen insgesamt
vier verschiedene Kondensortypen zur
Verfügung: Ein Doppelkondensor aus
asphärischer Linse (B270) und plankon-
vexer Linse (N-BK7) zur Fokussierung im
Bereich von 50 mm bis 120 mm und ein
Einfachkondensor aus einer asphärischen
Linse (B270), einstellbar von 120 mm bis
Unendlich. Jeweils steht ein System für
den sichtbaren (420 nm bis 680 nm) und
für den UV (230 nm bis 390 nm) Bereich
aus Quarzglas zur Verfügung. Numerische Apertur: 0,52 Außendurchmesser 60 mm Standard-Anschlussgewinde
Vorschaltgerät PSH 100 für Halogenlampen 12 V / 50 und 100 W
G03 0540 000 760,00
Vorschaltgerät PSQ 50 AC für Quecksilberlampen
G03 0542 000 350,00
Vorschaltgerät PSX 75 für Xenonlampen
G03 0544 000 1.150,00
Justierfuß IL G03 0555 000 150,00
Montagewinkel 40/65 G03 0551 000 460,00
Mikrobank Adapter IL G03 0553 000 –
Kondensor, zweilinsig 105 – 385 mm, VIS
G03 0556 000 –
Kondensor, zweilinsig 105 – 385 mm, UV
G03 0557 000 –
Kondensor, einlinsig 220 mm bis unendlich, VIS
G03 0558 000 –
Kondensor, einlinsig 220 mm bis unendlich, UV
G03 0559 000 –
* Preise in Euro zzgl. ges. MwSt., gültig für Deutschland und Österreich
Abb. 2: Rückseite mit Justierelemente.
29Innovas
No 27 | 2011 optolines
Varioptic-Flüssigkeitslinsen werden heu-
te vielfach in verschiedenen Systemen
wie 2D-Strichcodelesern, intra oralen
Kame ras, in der Biometrie und in
Industrie kameras eingesetzt. Schnelle
Fokussierung, Makromodus in hoher
Qualität, einfache Integration und Ro-
bustheit sind einige der Hauptvorteile,
die Flüssigkeitslinsen bei diesen an-
spruchsvollen Anwendungen bieten.
Optisches Bildstabilisierungssystem Da es bei hochauflösenden Bildgerä-
ten einen Trend zur Erhöhung der Pi-
xelzahl gibt, während das Format der
Sensoren klein bleibt, führt die Pixel-
verkleinerung zu einer Abnahme der
Lichtempfindlichkeit. Längere Belich-
tungszeiten führen durch Verwacklung
zu unscharfen Bildern, insbesondere
bei Handgeräten. Dieses Problem lässt
sich nur durch ein optisches Bildstabi-
lisierungssystem lösen. Mit der neuen
Flüssigkeitslinse Baltic 617 stellt Vario-
ptic die erste elektrooptische Kompo-
nente mit variablem Fokus und varia-
bler Neigung ohne bewegliche Teile
zur Verfügung. Diese Komponente ist
gut auf Miniaturkameras mit optischer
Bildstabilisierung und Autofokus sowie
auf jedes optische System abgestimmt,
in dem die Vorzüge der variablen Nei-
gung und des variablen Fokus einer
robusten, schnellen Komponente zur
Geltung kommen können. Betrachten
wir das Bildstabilisierungs- und Auto-
fokus-Prinzip der Flüssigkeitslinse und
seine möglichen Anwendungen einmal
genauer.
Aufbau von FlüssigkeitslinsenDie Flüssigkeitslinse besteht aus zwei
Flüssigkeiten gleicher Dichte. Die eine
Flüssigkeit ist elektrisch isolierend wie
Öl, die andere ist ein Elektrolyt. Sie ha-
ben einen Brechungsindexunterschied,
sodass eine optische Grenzfläche ent-
steht, deren Brechkraft vom Krüm-
mungsradius der Grenzfläche zwi-
schen den Flüssigkeiten abhängt. Die-
se beiden Flüssigkeiten ruhen auf einer
hydrophoben, nichtleitenden Schicht.
Wenn Spannung an die nichtleitende
Schicht gelegt wird, ändern sich die
Benetzbarkeit der Flüssigkeiten und
die Krümmung der Grenzfläche (siehe
Abb. 1 – A-B-C). Dieses Phänomen ist
bei geringer Hysterese in hohem Maße
reversibel. In einer Flüssigkeitslinse
ist der Öltropfen in einem konischen
Hohlraum eingeschlossen und wirkt
je nach der angelegten Spannung als
Linse mit variabler Brennweite (siehe
Abb. 1– D).
Wenn die gleiche Spannung an die ge-
samte Oberfläche der nichtleitenden
Schicht angelegt wird, bleibt die Form
der Grenzfläche zwischen den Flüssig-
keiten sphärisch und an der Symme-
trieachse des konischen Hohlraums
zentriert. Wird eine nicht gleichförmige
Spannung an die nichtleitende Schicht
angelegt, erhalten wir eine Kippung
der Grenzfläche zwischen den Flüssig-
keiten: Dies ist das Hauptprinzip der
Flüssigkeitslinse mit optischer Bildstabi-
lisierung und Autofokus (siehe Abb. 2).
Die Technologie der Flüssigkeitslinsen ermöglicht eine robuste, leise, stoßfeste und energiesparende Lösung für schnellen Autofokus und optische Bildstabilisierung in Miniaturkameras. Sie sind aus der heutigen mobilen Daten- und Kommunikationswelt nicht mehr wegzudenken und in vielen Industriebranchen gefragt.
Bildstabilisierung plus Autofokus Baltic 617: Mini-Flüssigkeitslinse elektrooptisch gesteuert
Abb. 1: A – Schematisches Prinzip der Elektro-benetzung: Ein Öltropfen (o) mit dem Kontaktwinkel α an der Isolationsbeschichtung (grün) der Stärke d ist von einer leitenden Flüssigkeit (w) umgeben B und C – Bilder des gleichen Öltropfens auf einer nichtleitenden Schicht bei 0 und 60 V effektiv (1 kHz Wechselstrom) D – Schematische Ansicht des unteren Teils einer Flüssigkeitslinse einschließlich der nichtleitenden Schicht (grün), der Öltropfen (o) ist im konischen Hohlraum eingeschlossen, und der leitenden Flüssigkeit (w).
Abb. 2: Prinzip der Flüssigkeitslinse mit Autofokus und optischer Bildstabilisierung.
30 Application
No 27 | 2011 optolines
Bildstabilisierung plus Autofokus
In der Praxis erfolgt die Erzeugung
einer nicht gleichförmigen Spannung
entlang des Konus mithilfe von vier
Elektroden und einer Widerstands-
schicht zwischen den Elektroden (siehe
Abb. 3).
Die Linse Baltic 617 (siehe technische
Daten in der Tabelle) ist eine modu-
lare Komponente, die einfach auf eine
vorhandene Miniaturkamera gesteckt
werden kann, um aus einem Gerät
mit fester Brennweite eine Kamera mit
Autofokus und optischer Bildstabili-
sierung zu machen. Sie kann auch in
verschiedenen optischen Systemen, die
für Bildgebung, Strahlablenkung oder
Beleuchtung verwendet werden, als
eigenständige programmierbare Linse
eingesetzt werden.
Die Steuerschaltung der Flüssigkeits-
linse mit optischer Bildstabilisierung ist
sehr kompakt, da „Maxim Integrated
Products“ einen kundenspezifischen
Treiberchip anbietet. Die Autofokus-
einstellung des Kameramoduls erfolgt
durch die Regelung der Brechkraft der
Flüssigkeitslinse über eine Schätzung
der Bildschärfe durch den Bildprozes-
sor. Bei der optischen Bildstabilisierung
wird die momentane Verkippung des
Kameramoduls mit einem zweiach-
sigen Kreisel gemessen und eine ent-
gegengesetzte Verkippung der Flüssig-
keitslinse erzeugt.
Weitere EinatzbereicheDie Flüssigkeitslinse mit optischer Bild-
Abb. 3: Flüssigkeitslinse Baltic 617 mit vier Elektroden.
Abb. 4: Optimierte Injektion in Lichtwellenleiter mithilfe von zwei Flüssigkeitslinsen mit optischer Bildstabilisierung und einer Lichtwellenleiter-Kollimationslinse.
Eigenschaft Wert Einheit
Freie Öffnung 2,5 mm
Fokusbereich 5 bis ∞ cm
Neigungsbereich / Tilt range ±0,6 °
Neigungsreaktionszeit / Tilt response time 30 ms
Fokusreaktionszeit / Focus response time 10 ms
WFE – AF-Modus (für 1,6 mm Eintrittspupille) <60 nm
WFE – OIS-Modus <50 nm
Temperaturbereich für volle Leistung -10 bis +60 °C
Lagertemperatur -40 bis +85 °C
Lebensdauer >1 M Zyklen
Technische Daten – Übersicht über die Baltic 617-Eigenschaften.
*Preise in Euro zzgl. ges. MwSt., gültig für Deutschland und Österreich
31Application
No 27 | 2011 optolines
Wellenfrontcodierung mit echtem Erfolgspotenzial
Erste Qioptiq-Demonstration der rechnergestützten Bildgebungstechnologie
Qioptiq St. Asaph (UK) führte 2010 auf der Rüstungsforschungsausstellung in Birmingham, Großbritannien, erstmals die erfolgreiche Implementierung des Wavefront-Codierverfahrens in einem ungekühlten Wärme-bildsensor vor. Die Vorstellung dieser Technologie war der Höhepunkt bedeutender Anstrengungen, wozu auch die enge Zusammenarbeit mit britischen und französischen Universitäten gehörte.
Rechnerbasierte Bildverarbeitungsver-
fahren, für die die Wavefront-Codierung
ein typisches Beispiel ist, vereinen ein
neuartiges optisches Design mit digitaler
elektronischer Verarbeitung. Dank sol-
cher Verfahren können neue Sensoren
mit Verbesserungen in Bezug auf Leis-
tung, Masse, Größe und Kosten entwi-
ckelt werden. Es ist davon auszugehen,
dass die computerbasierte Bildverar-
beitung in den kommenden Jahren in
unseren Produkten eine immer stärkere
Rolle spielen wird.
Abb. 1 zeigt die Grundprinzipien eines
Wellenfrontcodierungssystems, das über
eine sorgfältig optimierte Fläche, in der
Regel eine Freiformfläche, verfügt. Diese
‚codiert‘ die auftretende Wellenfront, um
eine Unempfindlichkeit gegenüber Fokus-
sierfehlern zu gewährleisten. Das codierte
Bild ist zwar stark verzerrt, mithilfe der di-
gitalen Bildverarbeitung kann jedoch eine
gute Auflösung wiederhergestellt werden.
Die Form der codierenden Fläche soll zwei
grundlegende Anforderungen erfüllen.
Erstens soll die Punktbildfunktion (Point
Spread Function, PSF) der Optik über ei-
nen erweiterten Fokusbereich konstant
bleiben, und zweitens darf die Modula-
tionsübertragungsfunktion (Modulation
Transfer Function, MTF) keine Nullstellen
enthalten. Die letztgenannte Bedingung
muss erfüllt werden, damit die Bildverar-
beitung die MTF bei allen Ortsfrequenzen
wiederherstellen kann.
Abb. 2(a) zeigt die Form der wellenfront-
codierten Fläche (stark überhöht), die wir
in unserem System verwendet haben. Die
Abb. 2(b) und 2(c) zeigen die PSF einer
gut korrigierten bzw. einer codierten Lin-
se bei optimalem Fokus (oben) und mit
deutlicher Defokussierung (unten). Daher
kann die MTF-Auflösung mit nur einem
Verarbeitungsalgorithmus über einen
größeren Schärfentiefenbereich wieder-
hergestellt werden.
Zu Demonstrationszwecken hat Qioptiq
eine Infrarotkamera mit Wellenfrontco-
dierung entwickelt, um einen Fokusme-
chanismus überflüssig zu machen. Das
optomechanische System wird dadurch
einfacher, vor allem aber verbessert sich
die Justierungsstabilität. Die Technik bie-
tet darüber hinaus noch weitere Vorteile
wie beispielsweise eine geringere Anzahl
an Linsenelementen, Athermalisation
oder eine geringere Empfindlichkeit ge-
genüber Fertigungstoleranzen.
Der Nachteil dieser Technik ist jedoch,
dass durch die Bildverarbeitung das vom
Detektor erzeugte Rauschen sowie die
MTF verstärkt werden. Daher ist bei der
jeweiligen Anwendung auf eine sorgfäl-
tige Balance zwischen der vergrößerten
Tiefenschärfe und der Rauschverstärkung
zu achten.
Einer unserer technischen Fortschritte ist
ein maßgeschneidertes CAD-Tool, das wir
Abb.1: Grundprinzipien eines Wellenfrontcodierungssystems
32 Basics
No 27 | 2011 optolines
10 m
Wavefront-codiertes System Gut fokussierte Bilder bei Objekt-entfernungen von unendlich bis 10 m.
Objektentfernung: unendlich 20 m
Konventionel-les optisches SystemLinse fokussiert auf 20 mBilder unscharf bei unendlich und 10 m.
Abb. 3: Größere Schärfentiefe in einem Wavefront-codierten System, das den Einsatz von Optik mit fester Brennweite ermöglicht.
gemeinsam mit unserem Partner, der He-
riot-Watt-Universität in Großbritannien,
entwickelt haben. Dieses CAD-Paket bil-
det das gesamte Sensorsystem ab (Optik
+ Detektor + Bildverarbeitung) und wurde
zur Optimierung der Form der wellen-
frontcodierten Fläche in unserem Vorführ-
gerät eingesetzt. Abb. 3 zeigt simulierte
Bilder des Codes.
Weitere wichtige technische Errungen-
schaften sind die Herstellung einer Linse
mit integrierter Freiformcodierfläche, die
Entwicklung eines Decodierungsalgorith-
mus und Elektronik, die Bildverarbeitung
in Echtzeit und minimale Latenz bietet.
Die Rückmeldungen nach Vorführungen
der Hardware werden in die weitere
Entwicklung der Wellenfrontcodierungs-
technologie einfließen. Darüber hinaus
wurde mit Heriot-Watt eine zweijährige
Wissenstransferpartnerschaft zur Ent-
wicklung weiterer rechnergestützter
Bildgebungsverfahren vereinbart. Hierzu
gehören Multiblenden-Linsensysteme
und so genannte Multiskalen-Optiken,
die eventuell in künftigen Artikeln vorge-
stellt werden.
Abb.2: Form einer wellenfrontcodierten Fläche sowie PSF einer gut korrigierten bzw. einer codierten Linse bei optimalem Fokus (oben) und mit deutlicher defokussierung (unten).
33Basics
No 27 | 2011 optolines
Qioptiq auf der Lasermesse in Shanghai.
Im März fand bereits zum sechsten Mal
in Folge die LASER World of PHOTO-
NICS CHINA 2011 in Shanghai statt, und
zum sechsten Mal präsentierten sich die
Marktbereiche Laser Material Processing,
Crystal Technology und LINOS Katalog
als Vertreter der Qioptiq-Gruppe. Auf
einem modernen, einladenden Stand
wurden die Besucher über die neuesten
Produkte und Entwicklungen informiert.
Ein weiterer Schwerpunkt war die Sicht-
barkeit der Kooperation mit China Da-
heng als Distributor in China, die eben-
falls mit einem eigenen Stand vertreten
waren. Unsere Kunden suchten auf der
Messe den direkten Kontakt zu den Ex-
perten. Im Fokus standen: Scanobjek-
tive, Pockelszellen und Flüssigkeitslinsen.
Qioptiq in ShanghaiLASER World of PHOTONICS CHINA 2011
Stephanie Wienecke von Qioptiq-Salesteam im Kundengespräch.
Am 13. März startete an der technischen
Universität Dresden der mit über 7.500
Besuchern größte europäische Physik-
kongress des Jahres. Im Rahmen der
diesjährigen DPG-Tagung präsentierte
auch Qioptiq dem gut informierten Fach-
publikum neben Funktionsaufbauten
auch Produktneuheiten. Die Besucher
hatten die Möglichkeit, sich die Pro-
duktinnovationen vom Qioptiq-Team im
Detail erläutern zu lassen. Die LED-Kaltli-
chtquelle CLS-USB beispielsweise begeis-
terte als kostengünstige und energie-
sparende Alternative zu herkömmlichen
Lichtquellen.
Beim neuen kompakten Shearplate-In-
terferometer von Qioptiq interessierten
vor allem schnelle und sichere Messer-
gebnisse in rauer Umgebung und das
herausragende Preis-Leistungsverhältnis.
Frühjahrs- und Jahrestagung der DPGQioptiq auf größtem europäischen Physikkongress
Die 112. Jahrestagung der Deut-
schen Gesellschaft für ange-
wandte Optik e.V. (DGaO) findet
dieses Jahr vom 14. bis 18. Juni an
der Technischen Universität in Il-
menau statt. Vor dem Hintergrund
der Anwendungsfelder Produk-
tionstechnik, Umwelt und Medi-
zintechnik / Gesundheit werden
folgende spezifische Schwer-
punktthemen im Fokus der Ta-
gung stehen:
Optische und optomechanische
Mikrosysteme
Optische Mikromanipulation
Modellierung und Simulation
optischer Systeme
Präzisionsmesstechnik / Hyper-
Spectral Imaging Neue optische Materialien
Wie jedes Jahr wird die Tagung
durch eine Industrieausstellung
der Sponsoren begleitet. Auf un-
serem Qioptiq-Messestand kön-
nen Sie sich einen Überblick über
unser Produktportfolio verschaf-
fen und sich von unseren Produkt-
spezialisten direkt beraten lassen.
AusstellungDGaO im Juni: Jahrestagung
www.dgao.de
FETURA auf MEDTECSicherheit für medizinische Geräte
Herzlich danken wir den Gast-autoren, die so freundlich waren, uns ihre Beiträge, Abbildungen und Grafiken zur Verfügung zu stellen. Haben Sie Interesse, uns ei-nen Fachbeitrag zu liefern? Dann freuen wir uns auf Ihren Anruf. Ihr Redaktionsteam Bastian Dzeia, Norbert Henze, Petra Aschenbach, und Thomas Thöniß (v.l.)
Von links: Dr. Georg Günther, Carl Zeiss Jena GmbH, Peter Hartmann, SCHOTTAG, Mainz, Prof. Dr. Thomas Sure, FH Gießen-Friedberg und Thomas Thöniß,Qioptiq Göttingen.
Optische Technologien nehmen Schlüssel-
funktionen ein: In der IT- und Kommunika-
tionstechnologie, im Gesundheitswesen,
in den Biowissenschaften, bei Beleuch-
tung und Energie, in der industriellen
Fertigung und in der optischen Sensorik.
Die Grundlagen der Optik-Rechnung, die
Modellierung und Tolerierung optischer
Komponenten und Systeme aus Glas und
Kunststoff bilden die Grundlage für die
Entwicklung neuer Produkte. In seinem
Vortrag im Rahmen der seminarreihe
„Grundlagen optischer Systeme in der
industriellen Bildverarbeitung“ vermittelte
Thomas Thöniß zunächst einige Grund-
kenntnisse über die Einteilung von Ob-
jektivtypen nach Perspektive, Aufbau und
Fokussierung. Nach den Themen relative
Beleuchtungsstärke und einem Diskurs
über Abbildungsleistungen widmete sich
Thöniß ausführlich dem Thema Schärfen-
tiefe, einem der wichtigsten Aspekte, um
qualifizierte Messergebnisse mit Hilfe op-
tischer Technologien zu erhalten.
Das Buch erfüllt den Anspruch, die Lücke
zwischen Kursen über die physikalischen
Grundlagen (wie Optik, Elektrodynamik,
Quantenmechanik und Festkörperphysik)
und hoch spezialisierter Literatur über
Spektroskopie, Konstruktion und An-
wendung optischer Dünnschichtbeläge
schließen.
2005. XVI, 277 S.
86 Illustr.
Hard cover
Verlag: Springer
Springer Series in Sur-
face Sciences, VOL 44,
Preis: 192,55 #
ISBN: 978-3-
540-23147-9
Messe Stadt Land Datum Internet
SID 2011 Los Angeles USA 15. – 20.05.2011 www.sid.org/conf/sid2011/sid2011.html