Das letzte Mal, dass ich über den Kauf eines Beamers nachgedacht habe, war ganz spontan am „Cyber Monday„. Der Preis des Gerätes war verführerisch, aber ich muss wohl nicht erwähnen, dass ich keinen ergattern konnte. Leider. Denn es handelt sich um ein Gadget, das ich gern hätte, aber nicht wirklich brauche – weshalb ich wohl auch künftig den Kauf immer weiter rausschieben werde, bis ich ein schickes Gerät mit zufriedenstellenden Features zu einem akzeptablen Preis erwische.
Letzterer, und damit komme ich zum eigentlichen Thema, könnte sich schon bald durch eine Errungenschaft deutlich verringern, die Jan Edelmann und seinem Team geglückt ist. Die Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik haben nämlich ein Verfahren entwickelt, mit dem sich flache, aus Tausenden identischer Mikrolinsen bestehende Linsenarrays aus Glas prägen lassen. Das war bisher an der mangelnden Präzision gescheitert, die bei der Herstellung vonnöten ist. Deshalb kommen in Projektoren stattdessen komplizierte Optiken zum Einsatz, die aus einer Anordnung mehrere hintereinander gesetzter Linsen bestehen. Diese benötigt aber nicht nur mehr Bauraum, die Zusammensetzung und Justierung der Linsen ist zudem recht zeitintensiv. Dadurch wird die gesamte Optik sehr kostspielig.
Die einfachste und günstigste Lösung wären Linsenarrays aus Plastik. Aufgrund der hohen Temperaturen der Beamer-Lampen würden diese aber schlicht wegschmelzen. Edelmann und sein Team haben daher nach einem Weg gesucht, eine Lösung für Glas zu finden: „Das Hauptproblem besteht darin, das Material genau bei der Temperatur zu halten, bei der es zwar schon formbar, aber noch nicht flüssig ist“, so der Forscher. „Nur so ist es möglich, aus diesem Werkstoff Bauteile zu fertigen, die auf wenige Mikrometer genau die vorgegebenen Toleranzen einhalten.“
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Weitere Hürden sind die bereits erwähnte, hohe Präzision, die bei dem Verfahren notwendig ist und das Materialverhalten bei den hohen Temperaturen, die während der Herstellung vorherrschen. So muss beispielsweise berücksichtig werden, dass sich Glas anders ausdehnt (und später wieder zusammenzieht) als die aus Hartmetall bestehende Prägeform, mit deren Hilfe die Linsen hergestellt werden. Das führt nämlich dazu, dass beide Teile irgendwann nicht mehr die gleiche Form aufweisen, was das Einprägen und Anordnen der Mikrolinsen auf dem Glas stark verkompliziert. Mit ihrem Verfahren können die Forscher nun in Serie Linsenarrays aus Glas herstellen, wobei der Ausrichtfehler der 1700 Mikrolinsen kleiner als 20 Mikrometer ist – ein Wert, der laut Edelmann bislang noch nie erreicht wurde.
(Marek Hoffmann / Bild: Fraunhofer-Institut)
