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Im Fokus

Am KIT entwickeltes optisches System, dessen Fokus sich durch Drehen der Linsen einstellen lässt.

Kameras für Foto- oder Filmaufnahmen sollen immer kleiner, leichter und kompakter werden. Oft werden solche Kameras auch in andere Geräte, wie beispielsweise Smartphones, integriert. Auch in der Medizin sind Minikameras im Einsatz, zum Beispiel in Endoskopen. Für fast alle Anwendungen ist es notwendig, dass der Anwender den Fokus automatisch oder per Hand einstellen kann. Gegenwärtig wird die Einstellbarkeit des Kamerafokus durch ein System von mehreren Linsen mit variablem Abstand erreicht. Bei Teleobjektiven beispielsweise verändert der Fotograf den Fokus, indem er das Objektiv herein- oder herausschiebt und damit den Abstand der Linsen untereinander variiert. Nachteilig ist bei dieser Art der Fokussierung, dass ein solches variables Linsensystem relativ viel Platz benötigt.

Wissenschaftler des Instituts für Angewandte Informatik (IAI) am KIT arbeiten an einem künstlichen Linsensystem für das menschliche Auge, das automatisch auf nahe oder weit entfernte Gegenstände fokussieren soll. Im Rahmen der Forschungstätigkeit für ein solches künstliches Akkommodationssystem wurde ein Linsensystem entwickelt, dessen Fokus sich durch Drehen einstellen lässt. Die Brechkraft und damit der Fokus einer Linse hängen von deren Dicke, der Krümmung der Oberflächen und der Brechungsindexdifferenz der Materialien ab. Das am KIT erdachte System besteht aus zwei Linsen, die jeweils eine plane und eine gekrümmte Oberfläche haben. Die beiden planen Seiten liegen aneinander, während die gewölbten Oberflächen nach außen zeigen. Die Krümmungen der Linsenoberflächen sind im Gegensatz zu gängigen optischen Systemen nicht rotationssymmetrisch zur optischen Achse, sondern weisen einen wendelförmigen Verlauf auf. Daher lässt sich durch Drehen der Linsen die Brechkraft variieren.  Eine solche drehbare Linsenanordnung braucht wesentlich weniger Platz als herkömmliche optische Systeme.

Die Entwicklung aus dem KIT ist daher in allen Einsatzbereichen vorteilhaft, in denen es in erster Linie auf eine kompakte Bauweise ankommt. Neben Kameras für Smartphones ist beispielsweise auch ein Einsatz in Miniprojektoren oder Überwachungskameras denkbar. Das KIT sucht Partner, die Interesse haben, das System weiterzuentwickeln und einzusetzen.

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Ihr Ansprechpartner für dieses Angebot

Dr.-Ing. Philipp Scherer, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Innovationsmanager Mobilität, Innovations- und Relationsmanagement (IRM)
Telefon: +49 721 608-28460

E-Mail: philipp.scherer@kit.edu

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