Spiral-Linse hilft nicht nur gegen Altersweitsichtigkeit
Forschende haben eine neue Linsenform entwickelt, die in einem großen Brennweitenbereich scharf abbildet. Sie untersuchten dafür schwere Hornhautverformungen.
(Bild: Laurent Galinier)
Neuartige Linsen haben das Potenzial "die Augenheilkunde zu revolutionieren", wenn es nach der Darstellung eines französischen Forscherteams geht. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben eine neue, multifokale Linse entwickelt, die im Unterschied zu herkömmlichen Gleitsichtkontaktlinsen auch bei schwierigen Lichtverhältnissen gute Abbildungseigenschaften zeigen. So beschreibt es das Team in einem Paper in der Fachzeitschrift "Optica". Das kompakte Design und die vergleichsweise einfache Fertigung könnte die Linse aber auch für andere Optiken interessant machen.
Linsen bündeln oder zerstreuen Licht, weil Lichtstrahlen auf dem Weg durch die Linse unterschiedlich stark gebrochen werden – je nach Dicke des Glases an dem jeweiligen Ort. Gleitsichtgläser und Gleitsichtkontaktlinsen haben in der Regel verschiedene Zonen mit verschiedenen Brennweiten. Um damit in verschiedenen Entfernungen scharf zu sehen, muss man sich daran gewöhnen, die jeweils richtige Zone zu nutzen. Bei ungünstigen Lichtverhältnissen, wenn beispielsweise die Pupille zu klein wird, funktionieren diese Linsen jedoch nicht mehr richtig.
Optik: Eine Vielzahl von Fokuspunkten
Die neuartige Linse ist nicht in Zonen mit unterschiedlicher Brennweite aufgeteilt. Stattdessen ist in der Linse eine Fermat-Spirale integriert, die sich von innen nach außen zieht. Das spiralförmig aufgebrachte transparente Material sorgt dafür, dass die Linse eine Vielzahl von Fokuspunkten unterschiedlicher Brennweite besitzt. Laut Pressemitteilung des Forschungsteams stammt die Inspiration für das Spiral-Linsen-Design aus der Untersuchung der optischen Eigenschaften schwerer Hornhautverformungen.
Um zu testen, wie gut das Design funktioniert, haben die Forscher die Linse sowohl simuliert als auch experimentell überprüft. Dabei beobachteten sie, dass die Bildqualität unabhängig von der verwendeten Blendengröße zufriedenstellend blieb. Testpersonen berichteten zudem über spürbare Verbesserungen der Sehschärfe in einer Vielzahl von Entfernungen und Lichtverhältnissen.
Da das neue Linsen-Design eine Bildgebung in verschiedenen Tiefen ohne zusätzliche optische Elemente erlaubt, könnte es nach Angaben der Forscher überall dort zum Einsatz kommen, wo kompakte Bildgebungstechnologien nötig sind, etwa in Drohnen oder autonomen Autos.
(wst)