Dreidimensionale Objektraumerfassung durch aktive optische Mikrosysteme
Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2016
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| Format: | UnknownFormat |
| Sprache: | ger |
| Veröffentlicht: |
Ilmenau
12.12.2016
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| Online Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
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Tag hinzufügen | Zusammenfassung: | Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2016 Diese Dissertation befasst sich mit der Fragestellung einer optimalen Nutzung verstimmbarer mikrooptischer Bauelemente für den Einsatz in abbildenden Optiksystemen. Neue Ansätze zur Miniaturisierung abbildender Systeme beruhen auf Komponenten mit variablen optischen Eigenschaften wie der Linsenbrennweite oder dem Blendendurchmesser. Diese können auf die jeweiligen Abbildungsbedingungen angepasst werden und so eine möglichst hohe Leistungsfähigkeit bei gleichzeitig kleinem Bauraum erzielen. Eingeschränkt wird der Verstimmbereich jedoch meist durch die verwendeten Materialen und Aktuierungskonzepte. Dies erfordert neue Wege in der Konzeptionierung solcher Systeme, welche neben den zahlreichen Vorzügen eines variablen Bauelementes auch die Schwachstellen dieser einbeziehen müssen. Im Folgenden werden flüssigkeitsgefüllte Linsen mit Membranen aus Aluminiumnitrid untersucht, welche über einen angelegten Druck verstimmt werden können. Es erfolgen eine Untersuchung der Einzelkomponenten sowie Design, Aufbau und Charakterisierung eines scannenden Systems und eines Zoomobjektives, welche ohne bewegliche Teile auskommen. Aufgrund der hohen mechanischen Stabilität der verwendeten Membranen ist auch eine Realisierung von Linsen mit zylindrischem Oberflächenprofil möglich. Hiermit wird ein anamorphotisches System, mit in horizontaler und vertikaler Bildrichtung individuell einstellbaren Abbildungsmaßstäben, demonstriert. Die thermomechanischen Eigenschaften des Aluminiumnitrids ermöglichen auch die Umsetzung eines Prismas zur variablen Strahlablenkung in Transmission. Es wird gezeigt, dass dessen Ausrichtung einen wesentlichen Einfluss auf die Stärke der Ablenkung und die Abbildungsqualität hat. Neue Konzepte für verstimmbare Blenden ermöglichen die Anpassung der Öffnung ohne bewegliche Teile. Beispielsweise lässt sich von elektrochromen Materialien die Transmission elektrisch gesteuert beeinflussen. Ein Nachteil dieses Materialsystems ist die nicht ideale Absorption im Randbereich der Blende. Welche Leistungsfähigkeit von diesen Blenden zu erwarten ist und welcher Einstellbereich gewählt werden sollte, zeigen Untersuchungen hinsichtlich einer maximalen Abbildungstiefe. Ausgehend von konkreten Bauelementen, erbringt diese Arbeit allgemeingültige Designstrategien für die Auslegung verstimmbarer Linsen, Prismen und Blenden. |
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| Beschreibung: | Das Erscheinungsdatum ist der Tag der Verteidigung |
| Beschreibung: | XV, 147 Seiten Diagramme, Illustrationen (teilweise farbig) |