DE2913401A1

DE2913401A1 - Optische anordnung eines lichtstrahlerzeugers

Info

Publication number: DE2913401A1
Application number: DE19792913401
Authority: DE
Inventors: Adrian Anthony Cecil March
Original assignee: Solartron Electronic Group Ltd
Current assignee: Gemalto Terminals Ltd
Priority date: 1978-04-11
Filing date: 1979-04-04
Publication date: 1979-10-25
Also published as: JPH0214685B2; GB2021283B; JPS54151856A; GB2020060B; GB2021283A; SE7903164L; IT7921694A0; US4339177A; GB2020060A; FR2422975B1; IT1112470B; FR2422975A1

Description

der Firma. The Solartron Electronic Group Limited, Farnborough, Hampshire / England

betreffend:
"Optische Anordnung eines Lichtstrahlerzeugers"

Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Anordnung eines Lichtstrahlerzeugers, insbesondeie - jedoch nicht ausschließlich - auf eine optische Anordnung für die Verwendung in Waffensimulatoren.

Es ist bekannt, ein Bündel elektromagnetischer Strahlung (typischerweise von einem Laser) beim simulierten Betrieb einer Waffe für Trainingszwecke zu benutzen. Bei einem bekannten System (GB-PS 1 228 143, GB-PS 1 228 144, GB-PS 1 439 612, GB-PS 1 451 192) wird das Strahlenbündel in die gleiche Richtung wie die Waffe (z.B. eine Kanone) zu dem Zeitpunkt gerichtet, in welchem die Waffe "abgefeuert" wird, wobei Maßnahmen für den Ausgleich solcher Faktoren, wie Vorhalt, Waffenüberhöhung, Fehlschuß, getroffen werden können. Bei einem anderen System (GB-PSen 1 300 941, 1 300 942) wird das Strahlenbündel so gerichtet, daß es ständig die ballistische Kurve durchsetzt, der ein Geschoß (beispielsweise ein Flugkörper) bei tatsächlichem Beschüß folgen würde. In jedem Falle besteht das Ergebnis darin, daß das Strahlungsbündel auf den Punkt im Raum gerichtet ist, der von der Munition eingenommen würde, wenn diese die Nähe des Ziels erreicht.

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Es ist auch bei dem ersterwähnten System bekannt, das Strahlenbündel in Azimuth und Höhe ein Abtastmuster durchlaufen zu lassen, um eine Information bezüglich eines Zielfehlers (zu hoch, zu tief, zu weit nach links, zu weit nach rechts) im Falle eines Fehlsehußes abzuleiten.

Ein Erfordernis dieses Systems besteht darin, daß im Idealfalle das Strahlenbündel eine "Breite" haben sollte, die im allgemeinen unabhängig von der Schußweite oder Entfernung ist, oder jedenfalls nicht proportional der Schußweite (beispielsweise mit einer Variation mit einem Faktor von etwa 2 oder weniger für eine Maximalschußweite, die dem Achtfachen der minimalen Schußweite entspricht). "Breite" bedeutet in diesem Falle den Querabstand des Strahls zwischen zwei Punkten, an denen die Beleuchtung (d.h. die Energiedichte im Strahl) irgendeinen vorgegebenen Schwellenwert aufweist, wobei die Beleuchtung zwischen diesen beiden Punkten innerhalb des Strahles über diesem Wert liegen kann, und außerhalb dieser Punkte unter ihm. Gleichförmige Breite ist wünschenswert, damit der Strahl die (konstanten) Abmessungen der Volltrefferzone der Munition unabhängig von der Schußweite repräsentieren kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine optische Anordnung eines Lichtstrahlerzeugers zu schaffen, mit der ein Strahlenbündel erzeugt werden kann, dessen Breite weniger von der Entfernung von der Lichtquelle abhängt, als dies der Fall ist für Strahlenbündel, die mit bekannten optischen Anordnungen erzeugt wurden.

Die Lösung dieser Aufgabe gemäß der Erfindung ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. Demgemäß weist die Anordnung eine Linse oder ein Linsensystem auf, bei dem mindestens eine Baugruppe eine vorgegebene und von Null abweichende sphärische Aberration besitzt. Eine Lichtquelle, die im sichtbaren oder dem sichtbaren Spektrum nahen Spektralbereich eine Strahlung erzeugt, weist vorgegebene Abmessung und Form auf, und ist so angeordnet, daß eine vorgegebene Beleuchtungsverteilung erreicht wird. Fener ist eine Einrichtung

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oder ein Steuerelement vorgesehen für die Beeinflussung der räumlichen Verteilung der Übertragung von Strahlen durch mindestens eine Querebene der Anordnung.

Die hier vorgesehene sphärische Aberration ist signifikant. Das bedeutet, daß die betreffende Baugruppe des Linsensystems keineswegs für minimale sphärische Aberration justiert wird, noch auch nur allein für die Kompensation von sphärischer Aberration an irgend einer anderen Stelle der Anordnung.

Die Lichtquelle oder Strahlungsquelle kann einen Laser oder eine Reihe von Lasern (beispielsweise Gallium-Arsenid-Laser) umfassen und Hilfsmittel aufweisen, um die erwähnte vorgegebene Beleuchtungsverteilung zu erzielen. Diese Hilfsmittel können einen Lichtintegrator und einen Diffusor umfassen, in welchem Falle Integrator und Diffusor gleichzeitig dazu dienen, die erwähnte vorgegebene Form und die Abmessungen festzulegen. Alternativ können Form und Größe bestimmt werden durch die Geometrie des Lasers oder der Reihe von Lasern entweder allein oder in Verbindung mit einer Maske.

Das Steuerelement kann eine Maske umfassen, entweder eine Aperturmaske oder eine Maske mit variabler optischer Dichte.

Es hat sich gezeigt, daß durch entsprechende Wahl der Größe und des Vorzeichens der sphärischen Aberration der Baugruppe oder der Baugruppen und durch entsprechende Auswahl des SteueieLementes sich ermöglichen läßt, die Strahlungsdichteverteilung eines Strahlungsbündels, erzeugt von der Anordnung, in verschiedener Weise zu manipulieren. Es ist beispielsweise möglich, mit einer Linse, die eine einfache Kreissymmetrie aufweist, einen Strahl zu erzeugen, der eine von der Kreissymmetrie abweichende Symmetrie besitzt, etwa einen Strahl mit etwa rechteckigem Querschnitt und relativ gleichförmiger Breite.

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Zwei bevorzugte Ausführungsformen des Linsensystems sind in den Patentansprüchen 9 und 10 definiert.

Zwiei Ausführungsformen einer Anordnung gemäß der Erfindung für die Anwendung bei Schußwaffensimulatoren werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im einzelnen erläutert.

Fig. 1 zeigt den Strahlenverlauf (nicht maßstabsgetreu) einer ersten Ausführungsform/

Fig. 2 stellt den Lichtintegrator der Anordnung nach Fig. 1 dar,

Fig. 3 zeigt die Verteilung der Beleuchtung in dem

entfernten Feld des von der Anordnung nach Fig. erzeugten Strahles,

Fig. 4 zeigt die entsprechende Verteilung im nahen Bereich des Strahles,

Fig. 5, 6 und 7 zeigen drei Formen von Masken für die Anordnung nach Fig. 1,

Fig. 8 ist ein Strahlenverlauf-Diagramm (nicht maßstabsgetreu) der zweiten Ausführungsform,

Fig. 9 zeigt die Helligkeitsverteilung von Licht in der Ebene VIII-VIII der Fig. 8, und

Fig. 10 ist ein Strahlungsverlauf-Diagramm (nicht maßstabsgetreu) bei der Benutzung der Anordnung nach Fig. 8.

Die Anordnung dient dazu, einen Laserstrahl für die Verwendung bei der Waffeneffektsimulation zu erzeugen. Der Arbeitsbereich des Simulators beträgt typischerweise einige hundert Meter bis einige Kilometer. Der Strahl wird benutzt, um die Munition beim Training, beispielsweise einer Panzerbesatzung oder eines Infanteristen, zu repräsentieren, der einen Flugkörper abfeuert. Das Ziel ist mit Fotodetektoren ausgestattet, um das

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Auftreffen des Strahls am Ziel zu erfassen und anzuzeigen. Die genaue Art und Weise, in der der Strahl benutzt wird, beispielsweise, um einen Treffer oder einen Beinahe-Treffer anzuzeigen, wenn Geschützfeuer oder der Flug eines Flugkörpers simuliert werden sollen, ist in den oben erwähnten vorveröffentlichten Druckschriften erläutert.

Es ist wünschenswert, daß der Strahl eine etwa rechteckige Querschnittsform haben sollte in der Größenordnung von wenigen Metern in jeder Richtung, und daß diese Abmessungen sich nicht stark zwischen der Minimal- und der Maximalschußwexte ändern sollten. Es ist festzuhalten, daß ein einfacher Kollimator, um einen solchen Strahl zu erzeugen, eine Linse mit einem Durchmesser in der Größenordnung von Metern erfordern würde, während mit einer Linsenanordnung zur Erzeugung eines Strahls, der einfach bis auf die gewünschte Breite bei beispielsweise Maximalweite divergiert, diese Breite bei näherliegenden Entfernungen viel zu klein wäre.

In der Ausführungsform nach Fig. 1 ist eine Lichtquelle 10 mit einem Laser 11, einem Lichtintegrator 12 und einem Diffusor 13 vorgesehen. Der Laser 11 enthält mehere Gallium-Arsenid-Laser-Dioden mit optischen Fasern, die sich von den lichtemittxerenden Bereichen der Dioden bis zu einem Bereich rechteckiger Form an einem Ende des Integrators 12 erstrecken. Der Integrator 12 dient dazu, die aus den einzelnen optischen Fasern austretenden Lichtstrahlen zu mischen, indem eine interne Totalreflexion stattfindet. Der Integrator 12 besteht aus einem dünnen, kurzen Glasstab rechteckiger oder quadratischer Querschnittsform und seine Enden sind gegeneinander um etwa 90° um die Stabachse verdreht, wie dies in Fig. 2 angedeutet ist. Der Strahl von einem Gallium-Arsenid-Laser selbst ist im wesentlichen fächerförmig und umschließt einen größeren Winkel in einer Ebene, jedoch einen kleineren Winkel in der zu dieser senkrechten Ebene, und das Verdrehen des Integrators 12 hat die Wirkung, diese Asymmetrie in der winkelmäßigen Verteilung deraustretenden Laserstrahlung zu verringern.

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Das Licht tritt am anderen Ende 12a des Integrators 12, das rechteckig ist und typischerweise 0,1 mm auf 0,16 mm Querschnitt bemessen ist, aus, und gelangt durch den Diffusor 13. Der Diffusor 13 besteht aus gespritztem transparentem Kunststoff und dient dazu sicherzustellen, daß die Endseite 12a der einzige Teil der Lichtquelle 10 ist, der von den Linsen im optischen System abgebildet werden kann. Ohne den Diffusor 13 ist es möglich, dass unerwünschte Bilder in Punkten der Ebene am Ende des Integrators 12 nahe dem Laser 11 erscheinen infolge Reflexion innerhalb des Integrators 12 feine Art Spiegelkabinetteffekt), so daß sich "heiße Punkte" (d.h. Punkte hoher Intensität) in dem Strahl von der Anordnung weg ergeben.

Das vom Diffusor 12 emittierte Licht gelangt durch eine Maske 14, die im einzelnen noch zu erläutern ist, vor einer Verbundlinse 15.

Die Verbundlinse 15 weist zwei Elemente auf, ein konkaves Meniskuselement 16 (mit divergierender Wirkung), gefolgt von einem plan-konvexen Element 17 (das konvergierend wirkt). Die Krümmungen des Elements 17 sind so gewählt, daß sich eine große (positive) Vergrößerung (gemessen in Dioptrien) und eine nahe dem Minimum liegende (positive) sphärische Aberration ergibt. Die Krümmungen des Elementes 16 andererseits sind so gewählt, daß sich eine mittlere (negative) Vergrößerung und eine relativ große (negative) sphärische Aberration ergibt. Demgemäß bilden die Elemente 16 und 17 eine Funktionsgruppe mit einem insgesamt mittleren Wert (positiv und konvergierend) bezüglich der Vergrößerung, jedoch einer negativen sphärischen Aberration, deren Wert nicht bei einem Minimum liegt. Dies ist entgegengesäbzt der herkömmlichen optischen Praxis, bei der die Linsenelemente so gewählt werden, daß die sphärische Aberration eliminiert oder zumindest minimiert wird, zumindest insoweit, als dies mit der Minimierung anderer Aberrationen in Übereinstimmung zu bringen ist.

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Wie durch zwei typische Strahlen in. Fig. 1 angedeutet, ergibt sich demgemäß ein Strahl 18, der aus dem Zentrum des Diffusors 13 unter einem kleinen Winkel gegen die optische Achse austritt und durch den mittleren Teil der Verbundlinse gelangt und so gebeugt wird, daß er unter einem kleineren Winkel (praktisch parallel) zur Achse weiterverläuft. Ein Strahl 19 jedoch unter einem größeren Winkel gegen die Achse, der in einer normalen Konvergenzlinse parallel zur Achse gebeugt würde, wird in diesem Falle gegen die Achse in geringerem Maße gebeugt, so daß er einem deutlich divergierenden Pfad foijfc. Der Endeffekt besteht darin, daß in dem entfernten Bereich der Strahl nur aus den Strahlen 18 besteht, die von dem Diffusor 13 unter kleinen Winkeln gegen die optische Achse abgestrahlt worden sind. Die Breite w (und Höhe) des Strahls bei Maximalentfernung, d.h. der Abstand, gemessen quer zum Strahl,innerhalb dem die Beleuchtung einen bestimmten Schwellenwert T übersteigt - s. Fig. 3 - wird dominierend bestimmt durch de Breite (und Höhe) der Endfläche 12a und den Vergrößerungsfaktor der zusammengesetzten Linse 15. .

Im Nahbereich, d.h. im unteren Bereich der Entfernungen, erzeugen die Strahlen 18 einen engeren intensiveren Strahl, wie in Fig. 4 illustriert. Die Beleuchtung jedoch bleibt höher als T innerhalb der gewünschten Breite w, weil die stärker divergenten Strahlen 19 eine zusätzliche Strahlungsenergie liefern, und zwar rings um die Strahlen 18 im Nahbereich. Wie in Fig. angedeutet, ist die Bieuchtung durch den Sttahl im Nahbereich wesentlich höher als T im Zentrum des Strahls. Dies ist jedoch bedeutungslos. Es ist nur erforderlich, daß die Beleuchtung nicht unter den Wert T innerhalb der gewünschten Breite w fällt.

Wie oben erwähnt, stehen die Breite und Höhe des Strahls im entfernten Bereich in Beziehung mit der Form der Endfläche 12a, weil die zentralen Strahlen 18 in etwa eine Abbildung der Endfläche 12a erzeugen. Im Nahbereich jedoch tragen auch die Randstrählen 19 zu dem Gesaratstrahl bei, wie oben unter

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Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert. Diese Randstrahlen werden kontrolliert durch die in Kreisrichtung symmetrische sphärische Aberration der Linse 15 und haben demgemäß die Tendenz, einen Strahl mit rundem Querschnitt zu erzeugen. Um dies zu vermeiden, ist die Maske 14 vorgesehen, um die gewünschte etwa rechteckige Form des Strahls, erzeugt durch die Randstrahlen 19, zu erzwingen.

Im einfachsten Falle kann die Maske 14 eine Platte mit einer rechteckigen öffnung 20 sein, die in Fig. 5 dargestellt ist. Es ist jedoch möglich, kompliziertere Formen zu verwenden, wie beispielsweise die zipfelige Form nach Fig. 6, um einen der Rechteckform besser angenäherten Strahl im Nahbereich zu erzeugen.

Eine sogar noch genauere Beeinflussung der Strahlform läßt sich erzielen durch Verwendung von Masken mit variabler Dichte, bei denen die Schwächung des Lichtes in jedem Einzelbereich Werte zwischen voller Durchlässigkeit und vollständiger Abdeckung annehmen kann. Ein mögliches Muster für eine Maske variabler Dichte zur Verwendung als Maske 14 ist in Fig. 7 gezeigt. Dies kann eine Glasplatte sein mit einer fotografischen Emulsion, die die gewünschte Dichte an jedem Punkt aufweist. Gemäß Fig. 7 hat der lichtdurchlässige Bereich 21 der Maske einen zentralen klaren Abschnitt 22 und vier klare Arme 23 entsprechend den gewünschten Ecken des beleuchtenden Strahls. Oben und unten befindet sich ein bogenförmiger Bereich 24 niedriger Dichte an den Kanten, die in Richtung auf hohe Dichte nahe dem Zentrum 25 zunimmt. An jeder Seite befindet sich ein langer schmaler Bereich 26, der wiederum hohe Dichte aufweist.

Eine Maske variabler Dichte kann durch Fototechnik hergestellt werden, beispielsweise ausgehend von einer Vorlage, die ihrerseits durch einen rechnergesteuerten Drucker gefertigt worden ist, mit dem Punkte unterschiedlicher Größe und Abstände in einem entsprechenden Muster gedruckt worden

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sind. Alternativ kann ein Abschnitt mit der Form eines Bereiches einer Dichte aus einem Blatt vorgedruckter Punkte mit gleichförmiger Größe und Abständen entsprechend der Dichte ausgeschnitten werden und neben anderen Abschnitten plaziert werden, ausgeschnitten aus Blättern mit Punkten, die entsprechende Dichten für benachbarte Bereiche aufweisen, um so die gewünschte Vorlage aufzubauen.

Die Wirkung der Maske 14 besteht darin, die räumliche Verteilung der Lichtstrahlverläufe durch die Ebene der Maske 14 zu steuern. Im Falle einer Aperturmaske (Fig. 5 und 6) gibt es zwei mögliche Werte der übertragung: Vollständige Übertragung und Übertragung Null. Im Falle der Maske mit variabler Dichte sind auch Zwischenwerte möglich, wie oben erläutert.

Die Auswahl der Maske und ihrer Form sowie der sphärischen Aberrationswerte der Linse 15 hängen von den jeweiligen Umständen ab, doch liegt dies innerhalb der Fähigkeiten des Fachmanns.

In Fig. 8 ist eine zweite optische Anordnung dargestellt, die angewandt werden soll in Verbindung mit einem gut korrigierten Objekt Glas (nicht dargestellt) mit niedrigen Aberrationen, um einen relativ konstant breiten Strahl zu erzeugen.

Die Anordnung umfaßt eine Lichtquelle 100, die der Lichtquelle 10 nach Fig. 1 ähnlich sein kann, und von der das Licht durch eine Aperturmaske 101 fällt, die eine rechteckige öffnung aufweist. Von dort fällt das Licht auf eine Baugruppe 1.02 aus zwei konvergierenden Elementen 103 und 104. Die Krümmungen dieser Elemente 103 und 104 sind so gewählt, daß die Baugruppe 102 eine mittlere positive sphärische Aberration und zusätzlich eine positive Vergrößerung aufweist. Das aus dem zweiten Element 104 austretende Licht fällt auf eine weitere Baugruppe 105 mit zwei Feldlinsen 106 und 107. Auch

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diese Baugruppe weist eine deutliche positive sphärische Aberration auf, und das Element 106 ist mit seiner der Baugruppe 102 zugekehrten Seite in der Nähe der Brennebene 108 des Objekt-Glases angeordnet.

Lichtstrahlen, wie 109, die von einem gegebenen Punkt der Lichtquelle 100 unter einem kleinen Winkel gegen die optische Achse austreten, werden von der Baugruppe 102 in die Brennebene 108 fokussiert. Lichtstrahlen jedoch, wie die Strahlen 110, die vom gleichen Punkt unter einem größeren Winkel gegen die Achse austreten, werden stärker konvergent gemacht infolge der positiven sphärischen Aberration der Baugruppe 102 und in eine Ebene zwischen den Baugruppen und 105 fokussiert, mit anderen Worten, nicht in die Brennebene 108 fokussiert. Es ergibt sich eine Helligkeitsverteilung in der Brennebene 108 von einer Seite der optischen Achse zur anderen gemäß Fig. 9: Eine sehr helle Zentralzone, bei der es sich eigentlich um das fokussierte Bild des Lasers 100 handelt, umgeben von einer diffusen Halo, hervorgerufen durch die äußeren stärker gebrochenen Strahlen 110.

Wie man in Fig. 8 erkennt, erreichen die Randstrahlen 110 die Brennebene 108 unter einem deutlichen Winkel gegen die optische Achse und die Aufgabe der Feldlinsen 106 und 107 besteht darin, diese Strahlen hinreichend zu brechen, damit sie das Obje^kt-Glas erreichen. Die positive sphärische Aberration der Baugruppe 105 ist so ausgewählt, daß dies begünstigt wird, indem man eine Feldlinse vorsieht, die eine mit dem Abstand von der Achse zunehmende wirksame Vergrößerung aufweist.

Das gesamte System_f exnschließlxch der zweiten Anordnung, ist schematisch in Fig. 10 dargestellt. Es ist festzuhalten, daß diese Figur nur die relative Anordnung der Komponenten zeigte jedoch nicht maßstabsgetreu. Insbesondere würden in der Praxis die Strahlen, die hier als von der Brennebene 108

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ausgehend dargestellt sind, in der Praxis von der Baugruppe 105 ausgehen, doch wurde ihr Abstand erheblich vergrößert aus Gründen der deutlicheren Darstellung in der Fig. 10. Das Objekt-Glas ist bei 111 angedeutet und A, B und C repräsentieren Detektoren im gleichen Abstand von der optischen Achse bei Entfernungen von 6 bzw. 3 bzw. 1 km. Es ist bekannt, daß Lichtstrahlen von einem einzelnen Punkt in der Brennebene einer gut korrigierten Linse (111) aus dieser im wesentlichen parallel zueinander austreten. Da demgemäß der Detektor bei A im wesentlichen nur Parallelstrahlen von der Linse 111 empfängt, empfängt er auch nur Strahlen vom Punkt A^! in der Brennebene 108. In ähnlicher Weise empfangen die Detektoren bei B und C im wesentlichen nur Strahlen von den Punkten B' bzw. C. Die Krümmungen der Elemente 103 und 104 sind so gewählt, daß sich eine Helligkeitsverteilung gemäß Fig. 9 derart ergibt, daß die Helligkeiten bei B' bzw. C ein Viertel bzw. 1/36 der Helligkeit bei A¹ betragen {in der Praxis würden diese Bruchteile gegenüber diesen theoretischen Werten abgesenkt werden, um eine Kompensation für die größere atmosphärische Absorption bei größeren Entfernungen zu bewirken) . Demgemäß sind die Beleuchtungsstärken oder Beleuchtungsdichten bei A, B und C im wesentlichen gleich. Wenn die Beleuchtungsdichte bei C der Schwellenwert ist, der die Kante des Nahfeldstrahls bestimmt (teilweise gesteuert· durch die Abmessungen der Maske 101), dann sind die Detektoren A und B (an dem gleichen Abstand von der optischen Achse) gleichermaßen an der Kante des Strahls. Demgemäß ist die Breite des Strahls (d.h. der Abstand quer zur optischen Achse zwischen Punkten, welche den Schwellenwert der Beleuchtungsdichte empfangen) relativ konstant über die Reichweite.

Wie bei der Anordnung nach Fig. 1, wird die Beleuchtungsdichte in der optischen Achse den Schwellenwert übersteigen, insbesondere bei der Entfernung C, doch ist dies von geringer

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Bedeutung für die Erzeugung eines Strahles genau festgelegter Breite, in welcher die Beleuchtungsdichte an den Strahlkanten der wichtigste Parameter ist.

Der Integrator 12 und der Diffusor 13 können ih einigen Fällen weggelassen werden, in welchem Falle die Abmessung, Form und Verteilung der Beleuchtung von der Lichtquelle entweder durch dia Konfiguration des oder der Laser (s) oder mittels einer Maske unmittelbar vor dem Laser festgelegt werden kann.

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Claims

Patentansprüche

1) Optische Anordnung eines Lichtstrahlerzeugers, gekennzeichnet durch ein Linsensystem, von dem mindestens eine Baugruppe (15, 102) eine von Null abweichende, vorgegebene sphärische Aberration aufweist, durch eine sichtbares oder nähme dem sichtbaren Spektrum liegendes Licht erzeugende Lichtquelle (10, 100) mit vorgegebener Abmessung und Form zur Erzeugung eines vorgegebenen Beleuchtungsmusters, und durch ein SteueiElement (14, 101) zur Beeinflussung der räumlichen Verteilung der Strahlübertragung durch mindestens eine Ebene quer zur optischen Achse.

2) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle einen Laser oder eine Reihe von Lasern umfaßt.

3) Anordnung nach Anspruch T oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle Hilfsmittel zum Erzeugen des vorgegebenen Beleuchtungsmusters umfaßt.

4) Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsmittel einen Lichtintegrator (12) und einen Diffusor

(1,3) umfassen.

5) Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Abmessung und Form der Lichtquelle durch den Integrator und den Diffusor vorgegeben sind.

6) Anordnung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement eine Maske ist.

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7) Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske als Aperturmaske ausgebildet ist.

8) Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske eine variable optische Dichte aufweist.

9) Anordnung nach Anspruch 1, daadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem eine erste Linsenbaugruppe (16) mit einem ersten Element mit mittlerer negativer Vergrößerung und einer vom möglichen Minimum abweichenden negativen sphärischen Aberration sowie einem zweiten Element (17) mit größerer positiver Vergrößerung als dem Absolutwert des ersten Elements entspricht und mit positiver sphärischer Aberration kleineren Absolutwerts als dem des ersten Elements entspricht umfaßt.

10) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsensystem eine erste Baugruppe (102) mit insgesamt positiver Vergrößerung und positiver sphärischer Aberration sowie eine zweite Baugruppe (105) mit insgesamt ebenfalls positiver Vergrößerung und positiver sphärischer Aberration umfaßt.

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