Steuerbare Verlaufsfilter mit vollständiger räumlicher Kontrolle der Absorption

Verlaufsfilter werden eingesetzt, um Bildbereiche gezielt abzublenden. Hierfür wird ein neuartiger aktiv steuerbarer Filter präsentiert, dessen räumlicher Transmissionsverlauf durch ein Mehrelektrodensystem kontrolliert wird. Er vereint somit einen Satz von bisher erforderlichen konventionellen passiven Verlaufsfilter in einem Bauteil. Genutzt wird dazu die potentialabhängige Absorption der elektrochromen Moleküle Viologen und Tetraphenylbenzidin in einer elektrochemischen Zelle. Zur Kontraststeigerung werden die Moleküle an hochporöse Nanopartikelelektroden aus Titandioxid bzw. Antimonzinnoxid adsorbiert. Mithilfe des Elektrodensystems definieren wir eine räumliche Potentialverteilung, die auf Grund des elektrochromen Effekts einen zweidimensionalen Transmissionsverlauf hervorruft. Durch einen auf FEM Simulationen des Potentialverlaufs beruhenden Optimierungsalgorithmus wird die nichtlineare Potential-Transmissionskennlinie berücksichtigt. Bei der Anwendung des Bauteils in einem kommerziellen Kamerasystem erzielen wir Schaltzeiten von unter 1 s bei 1.0 OD und können beliebige Translationen und Rotationen der gewählten Absorptionsverteilung durchführen.