Für zukünftige Smartphones und Tablets

Innovative Mikro-Optik für zukünftige Smartphones und Tablets

Im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogrammes "Aktive Mikrooptik" (SPP 1337) ist es der Gruppe um Prof. Dr. Egbert Oesterschulze und seinem Doktoranden Dipl.-Physiker Tobias Deutschmann vom Fachbereich Physik der TU Kaiserslautern gelungen, eine neuartige Mikro-Iris auf Basis elektrochromer Materialien zu entwickeln.

Aktive elektrochrome Iris mit zwei schaltbaren Blendenstufen (von oben links nach unten rechts): Beide Stufen geöffnet, nur innere Stufe geschaltet, nur äußere Stufe geschaltet und beide Stufen geschaltet. Das individuelle Schalten einer beliebigen Stufe ist nur mit diesem System realisierbar und für die fourieroptische Filterung in der modernen Optik interessant. (Bild: Tobias Deutschmann)

Mechanische Iriden werden in modernen Kamerasystemen zur Kontrolle der Lichtmenge und ebenso wichtig zur Kontrolle der Schärfentiefe und damit der Bildqualität eingesetzt. Die neuartige Iris arbeitet ohne mechanische Bauteile und zeichnet sich durch eine sehr kompakte Bauweise und geringe Leistungsaufnahme aus. Daher könnte sie für die nächste Generation von Smartphones und Tablet-Systemen wesentlich zur Verbesserung der Optiken in den integrierten Kamerasystemen genutzt werden.

Die Veröffentlichung des wissenschaftlichen Beitrages in der Fachzeitschrift "Journal of Optics" hat weltweit große Beachtung - insbesondere bei den Smartphone-Herstellern - ausgelöst, da die neue Optik die Smartphones in Zukunft noch besser machen könnte.

Das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanzierte Projekt beschäftigt sich mit dem Bau dynamischer Irisblenden, die als Mikro-Iris Verwendung finden sollen. Hierzu werden verschiedene Typen von dynamischen Irisblenden (Durchmesser 1...10 mm) untersucht. Wie beim natürlichen Auge sollen sie dazu dienen, die einfallende Lichtleistung zu kontrollieren und die Bildschärfe mittels gezielter Begrenzung der Paraxialstrahlen einzustellen.

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Ein Ansatz verfolgt den Bau der Blenden aus intrinsisch leitfähigen, dotierbaren Polymerschichten (ICP). Diese Polymere besitzen elektrochrome Eigenschaften, die genutzt werden, um die Transmission der Blende elektrisch zu steuern. Dabei müssen die Elektroden transparent sein (ITO Schichten), um die Transmission bei geöffneter Blende zu gewährleisten. Über die reine Blendenfunktion hinaus, ermöglicht die Verwendung verschiedener Polymere als Schichtmaterial auch eine gezielte aktive Farbfilterung.

Informationen zum Fachartikel in "Journal of Optics" unter:
http://iopscience.iop.org/2040-8986/16/7/075301

Kontakt:
Prof. Dr. Egbert Oesterschulze
E-Mail: oester@physik.uni-kl.de

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