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Freiformoptik

3D-Aufnahmen mit einer einzigen Linse

Forscher der Universität Ohio haben eine Optik entwickelt, mit der Mikroskopaufnahmen in 3D aufgezeichnet werden können. Die Optik kann das gewünschte Objektiv gleichzeitig aus neun verschiedenen Winkeln erfassen.

Die Optik, die an der Universität Ohio entwickelt wurde, unterscheidet sich stark von aktuellen 3D-Kameras, die zwei Objektive einsetzen, um die Szene aus zwei leicht versetzten Perspektiven aufzuzeichnen. Bei der neuen Optik wird nur eine einzelne Linse verwendet. Allen Yi, Professor für integrierte Systeme an der Universität Ohio, und der Forscher Lei Li haben sie entwickelt.

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  • Kugelschreiberspitze aus neun Perspektiven (Foto: Ohio State University)
  • Freiformlinse (Foto: Kevin Fitzsimons, Ohio State University)
Freiformlinse (Foto: Kevin Fitzsimons, Ohio State University)

Die Linse besteht aus Acrylglas und wurde mit einer Präzisionsschleifmaschine erzeugt. Später könnte sie auch mit preisgünstigeren Gussverfahren produziert werden. Sie hat ungefähr die Größe eines Fingernagels und sieht auf den ersten Blick eher aus wie ein geschliffener Edelstein mit acht Facetten und einer abgeflachten Spitze. Die computerberechnete Freiformoptik ist asymmetrisch geschnitten.

Jede Facette projiziert das Bild aus einem unterschiedlichen Winkel auf einen dahinter angebrachten Sensor. Am Rechner können die neun Fotos zu einem 3D-Bild zusammengesetzt werden. Die Technik funktioniert allerdings nur bei sehr kleinen Motiven, die unter einem Mikroskop betrachtet werden können. In Tests wurden zum Beispiel Kugelschreiber- und Minibohrerspitzen aufgenommen.

Die Erfindung könnte später nicht nur in der Medizin, sondern auch in der Produktion eingesetzt werden, um zum Beispiel Qualitätskontrollen bei winzigen Bauteilen zu verbessern.


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Der Kaiser! 24. Mär 2011

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