Entwicklung einer polychromatischen Beleuchtungseinheit für PMD-Kameras

Die Messgenauigkeit einer PMD-Kamera hängt maßgeblich von deren Beleuchtung ab. Je mehr Licht von der Objektszene reflektiert wird, desto mehr Photonen treffen auf den Detektor. Neben dem optischen Wirkungsgrad verbessert sich das Signal-Rausch-Verhältnis und somit die Messgenauigkeit. Stand der Technik ist die Verwendung mehrerer IR-LEDs geringer Lichtleistung, die die Objektszene weitestgehend ungerichtet ausleuchten. Im Zuge dieser Arbeit wurden diese durch eine lichtstärkere, polychromatische High Power Multichip-LED ersetzt. Wegen der örtlichen Separation der RGBW-LEDs auf dem Chip, ist vor der Kollimation des Lichts eine Farbmischung notwendig. Hierzu wurde ein Lichtleiterstab verwendet, der neben der Homogenisierung eine gemeinsame Lichtaustrittsfläche für die einzelnen LEDs erzeugt. Die Überlagerung zu Weißlicht ist gewährleistet. Eine zweilinsige Kollimationsoptik transformiert das Licht gezielt auf die Objektszene. Durch Einstellen der Linsenabstände zueinander, lässt sich die Beleuchtungsfläche an die Größe der Objektszene anpassen und gewährleistet somit deren optimale Ausleuchtung.