Lichtgedanken 04

S C HW E R P U N K T 25 04 | LICHT GEDANKEN ren und wieder zusammenfinden, sen- den sie sichtbares Licht aus. Mithilfe von Scannertechnik – also beweglichen Spiegeln – lässt sich dieser Lichtpunkt schließlich bewegen. Tut man das mit hoher Geschwindigkeit, dann erschei- nen dreidimensionale Strukturen. Wie diese jeweils aussehen sollen, geben Computerdaten vor. »Vereinfacht ge- sagt bringen wir Luft zum Leuchten, um dann damit zu zeichnen«, sagt Ro- land Ackermann. Neben Luft haben die Jenaer Wissenschaftler auch verschie- dene andere Gase ausprobiert, um he- rauszufinden, ob sich dadurch hellere Linien erzeugen lassen. Das Edelgas Ar- gon etwa wäre besser geeignet. »Doch Luft hat einen großen Vorteil: Sie ver- langt keine besondere Umgebung«, sagt Kammel. Nachdem die Physiker in den vergan- genen drei Jahren die Grundlagen für die neue Methode geschaffen haben, gilt es nun, sie weiterzuentwickeln und für die Praxis vorzubereiten. So sind die erzeugten 3D-Bilder bisher noch sehr klein. Der Würfel aus leuchtenden Linien beispielsweise hat eine Kanten- länge von fünf Millimetern. Das wollen die Forscher im Rahmen des kürzlich gestarteten Folgeprojektes »EiM3D – eigen-haptische Manipulation aus- gedehnter 3D-Strukturen im Raum« ändern. Dafür wollen sie einen – vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik entwickelten – adaptiven Spiegel mit einer verform- baren Oberfläche verwenden, der dabei hilft, die Lichtpunkte extrem schnell in die Tiefe abzulenken. Bisher müssen dafür noch Linsen mechanisch bewegt werden, was die Größe der darstellba- ren Strukturen begrenzt und die Bilder- zeugung ausbremst. 3D-Bilder sollen sich mit Gesten frei im Raum bewegen lassen Außerdem konzentrieren sich die For- scher in den kommenden anderthalb Jahren auf eine zusätzliche Funktion, die über die reine Abbildung weit hin- ausgeht: »Gemeinsam mit dem Fraun- hofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut in Berlin ent- wickeln wir derzeit eine Steuerung, durch die wir die 3D-Bilder mit Ges- ten bewegen können«, erklärt Roland Ackermann. »Dabei erfasst ein Kame- rasystem Handbewegungen, leitet die Informationen an den Computer wei- ter, der sie dann zur Veränderung der 3D-Struktur verwendet. Es entsteht ein interaktives Bildsystem.« Bewege man etwa die Hand auf den Würfel zu, so könne man ihn feinfühlig und berüh- rungslos verschieben. Anwendungen, wie im Architekturbüro, könnten so Realität werden. »Bis wir soweit sind, dass kompakte Systeme mit dieser Technologie in Bü- ros oder Praxen stehen, dürften zwar mindestens noch fünf bis zehn Jahre ins Land gehen«, schätzt Robert Kammel. »Denn dafür müssen wir das System noch viel effizienter gestalten und bei- spielsweise die Anforderungen an den Laser senken.« Doch über die »Fiction« sei man schon weit hinaus. Kontakt Prof. Dr. Stefan Nolte Institut für Angewandte Physik Albert‐Einstein‐Str. 15, 07745 Jena Telefon: +49 36 41 9-47 820 E-Mail: stefan.nolte@uni-jena.de www.iap.uni-jena.de Weiterführende Information unter: www.3d-sensation.de www.iap.uni-jena.de/Ultrafast+Optics.html Bild links: Noch ist die dreidimensionale Darstel- lung von komplexen Objekten im freien Raum eine Zukunftsvision, die technischen Grundlagen sind aber bereits gelegt. Bild rechts: Für kleine Objekte, wie diesen Würfel mit einer Kantenlänge von etwa einem halben Zentimeter, funktioniert das Verfahren, an dem Physiker des Instituts für Angewandte Physik und Kollegen des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik arbeiten, bereits sehr gut. Die Jenaer Forscher werden bei ihren Projekten vom Bund gefördert.