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Die Zukunft des Objektivbaus: Flüssigkeits-Linsen und Flüssigkristall-Linsen sind serienreif

18.04.2006

Die Idee ist bestechend: Wenn man in einem Fotoapparat die Glaslinse mit ihrer festen Brennweite durch eine flüssige Linse ersetzen könnte, wäre das Scharfstellen der Bildebene oder die Brennweiten-Veränderung wesentlich einfacher. Allerdings gibt es auf dem Weg dorthin einige Probleme zu überwinden: Wie kann man die Linse in Form halten, verändern bzw. das Einfrieren der Flüssigkeit bei niedrigen oder ein Verdampfen bei höheren Temperaturen verhindern?

Die französische Firma Varioptic stellte auf dem Mitte Februar in Barcelona stattfindenden 3GSM-Kongress die serienreife und kaum wassertropfen große Flüssigkeits-Linse Arctic 320 vor, deren Prototypen sie bereits auf der letztjährigen CeBIT gezeigt hat. Zur Lösung der kontsruktiven Probleme äußern sich die Entwickler nicht. Die einzige technische Aussage lautet, dass die Linse mittels einer angelegten Spannung gesteuert wird und Temperatur zwischen -40° und +80° bei Lagerung bzw. -20° bis +60° Celsius im Betrieb vertragen kann. Entwickelt wurde dieser erste Varioptic-Linse vornehmlich für Handy-Kameras, aber das Unternehmen erwartet durch die Erfindung einen Umbruch in der gesamten Optik des Niedrigpreis-Sektors: Sucherkameras, Webcams, Überwachungskameras und ähnliche Geräte sollen in Zukunft mit den preiswerten Flüssig-Linsen ausgerüstet werden.

Einem anderen Ansatz verfolgt eine Wissenschaftler-Gruppe der Universität von Arizona. Sie nutzen die Fähigkeit von Flüssigkristallen, die unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes ihre optischen Eigenschaften ändern können. Die ersten derartigen Versuche standen unter keinem guten Stern, denn man musste sehr dicke Flüssigkristall-Schichten einsetzen, die entsprechend viel Licht schluckten und zu lange zum Umschalten benötigten. Andere Labormodelle hatten die unangenehme Eigenschaft, ohne Stromzufuhr automatisch auf den Nahbereich zu fokussieren. Das aktuelle Modell umgeht diese Nachteile, indem es auf eine diffraktive Linsenkonstruktion setzt. Diffraktive Linsen arbeiten nach dem Prinzip der Lichtbeugung an vielen winzigen optischen Elementen. Elementen also, die sich sehr gut aus lauter kleinen, nur fünf Mikrometer dicken, mit Flüssigkristallen gefüllten Zellen konstruieren lassen. Diese Technik beherrscht die Industrie aus anderen Bereichen, etwa den flachen TV-Displays, sehr gut. Ganz praktisch entwickelte der US-Gruppe eine mit Flüssigkristall-Linsen arbeitenden Brille. Sie hat zwar noch nicht den allerletzten Schliff und würde ihrem Besitzer aufgrund der an den Bügeln montierten Batterien in der Öffentlichkeit sicher eher unangenehme Aufmerksamkeit einbringen, aber sie funktioniert. Wird Strom angelegt erreicht sie in weniger als einer Sekunde eine Sehschärfenanpassung von einer bis zwei Dioptrien. Damit erscheint sie gut geeignet weitsichtigen Menschen zu helfen, die zwar gut in die Ferne schauen können, zum Lesen aber eine Brille benötigen. Dieses typische Alters-Problem wird bisher durch sogenannte bifokale Brillen gelöst, die je nach Blickrichtung anders fokussieren. - Wenn die Sehkraft nachlässt, braucht man in Zukunft also womöglich nicht mehr die Brille zu wechseln. Ein Knopfdruck könnte dann genügen, das Nasenfahrrad an die schlechtere Sehleistung anzupassen.

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