Das Auge als Vorbild - Kombination aus variabler Optik und Kippbewegungen zur Steigerung der Abbildungsqualität in Feldgröße und räumlicher Tiefe

Biologische Systeme bieten erstaunliche Lösungen für Probleme, die in der Technik nur mit erheblichem Aufwand gelöst werden können. Um eine „scharfe“ Abbildung über einen großen Feldbereich zu gewährleisten, wird durch Augenbewegungen die Szene abgescannt. Der Gesamteindruck entsteht dann durch eine „bildverarbeitende“ Überlagerung der Einzelaufnahmen. In diesem Beitrag stellen wir ein einfaches optisches System vor das versucht, das natürliche Vorbild des menschlichen Auges nachzubilden. Um ein möglichst kompaktes Optiksystem zur Bildaufnahme zu nutzen, muss die Anzahl der optisch wirksamen Flächen sehr gering gehalten werden. Um größere Feldwinkel zu korrigieren und gleichzeitig das System kompakt zu halten, werden nicht weitere brechenden Flächen eingeführt, sondern mit einer Kippbewegung des Gesamtsystems gearbeitet. Um zusätzlich eine veränderbare Fokustiefe zu erreichen, wird eine variable Linse nach dem Vorbild der Akkommodationslinse des Auges integriert. Zur Umgehung technisch bedingter Limitationen, nutzen wir auch hier das biologische Vorbild und kombinieren eine große, dafür fixe Brechkraft, mit einer kleineren, variablen.