LaserAnimation Sollinger aus Berlin hat sich auf hochwertige Lasersysteme für unterschiedlichste Multimedia-Anwendungen und spektakuläre Lichteffekte spezialisiert. „Der Laser-Strahl ist aber üblicherweise sehr dünn, bei unseren Geräten beträgt sein Durchmesser in der Regel um die vier Millimeter. Auf einer Projektionsfläche erscheint also immer nur ein kleiner Punkt“, erklärt Richard Schäfer, Vertriebsleiter bei LaserAnimation Sollinger. Um trotzdem Logos, Schriftzüge oder gar bewegte Bilder zu erzeugen, muss sich der Laserstrahl nur schnell genug bewegen. Dafür wird der Strahl im Projektor mittels zweier Spiegel für die x- und y-Achse abgelenkt.
Eine weitere Herausforderung liegt in der Farbgebung. Laserdioden können nur wenige Grundfarben erzeugen, meist Rot, Grün und Blau. Die Highend-Geräte von LaserAnimation Sollinger verfügen zwar darüber hinaus über Gelb, Orange und Cyan, um einen weißen Strahl oder andere Farben zu erzeugen, müssen aber dennoch Laserstrahlen mehrerer Farben „kollinear übereinandergelegt“ werden; zusätzlich wird die Intensität der einzelnen Strahlen moduliert. Je besser es gelingt, die Laserquellen mit jeweils verschiedenen Wellenlängen so gut wie möglich auch über größere Entfernungen übereinander zu legen, desto schärfer wirkt das Ergebnis für das menschliche Auge.
Position der Filter nachjustieren
Entsprechend präzise muss man die dazu verwendeten dichroitischen Filter justieren. Wenn aber ein Laserprojektionsgerät aus Berlin für eine Lasershow in Dubai verwendet wird, dann heizt sich das Gehäuse nach minus zwanzig Grad auf dem Frachtflug in der Wüstensonne auf sechzig Grad oder mehr auf. Trotz hochwertiger Materialien ist da ein gewisser Verzug in der Optik unvermeidlich. Um die Position der dichroitischen Filter leicht nach zu justieren, sind die Halter der Spiegel mit einem Antrieb versehen: Bürstenlose DC-Motoren der Serie B-Micro von Faulhaber mit integriertem Getriebe erledigen die Aufgabe der softwaregesteuerten Feineinstellung auf mindestens ein Tausendstel Grad genau.
Mit Durchmessern zwischen 3 und 5 mm bei 8 bis 14,6 mm Länge sind die sensorlosen Micro-Motoren in 2-Pol-Technologie sehr kompakt und liefern ein vergleichsweise hohes Dauerdrehmoment bis 18 µNm.
Schutzklappe und Beugungsgitter
Zudem werden Kleinstantriebe von Faulhaber in Schutzeinrichtungen der Laserprojektoren eingesetzt. Damit das intensive Laserlicht nicht unkontrolliert ins menschliche Auge gelangt, gibt es für den Notfall einen mechanischen Shutter. Seine Klappe wird während des regulären Betriebs von einem motorisierten Drehmagneten offengehalten. Bei einer Störung stoppt die Sicherheitsschaltung den Motor und lässt so die Klappe in den Strahlaustritt fallen.
Weitere Antriebe kommen im Grating-Modul zum Einsatz. Mit dem Beugungsgitter kann ein Laserprojektor vielfältige Muster und Effekte erzeugen, sogar freischwebend im Raum. Die Räder im Grating-Modul werden dafür von Schrittmotoren in Position gebracht, um ein bestimmtes Gitter für die Projektion auszuwählen. Die kreisförmigen Gitter selbst werden dann von bürstenlosen DC-Motoren in eine Bewegung versetzt. Das erzeugt einen zusätzlichen optischen Effekt, der vom wilden Zappeln bis zur schleichenden Veränderung eines Bildes führen kann.
„Für solche Effekte werden häufig mehrere Projektoren in parallelem Betrieb eingesetzt“, erklärt Richard Schäfer. „Sie können ihre Wirkung nur entfalten, wenn sich die Gitter völlig synchron bewegen, bei höchster und niedrigster Drehzahl ebenso wie beim Start/Stopp-Betrieb mit ständigem Richtungswechsel.“ In den Projektoren und Grating-Modulen ist Bauraum ist äußerst eng. Dennoch sind höchste Präzision und Wiederholgenauigkeit gefragt. Hier wurden spielfreie Getriebe integriert, die dazu beitragen, die hohen Anforderungen zu erfüllen.
Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG
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