Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Nadelförmiges linsenloses holografisches Endoskop

 

Dünne und flexible Endoskope erlauben bisher nur eine 2D-Bildgebung, während Endoskope für eine 3D-Bildgebung einen zu großen Querschnitt aufweisen. Dadurch können relevante Anwendungen in der Biomedizin, der dimensionellen Messtechnik und der additiven Fertigung bisher nicht adressiert werden. Projektziel ist deshalb die Entwicklung eines Demonstrators eines neuartigen Endoskops mit Submillimeter-Durchmesser, welches zur 3D-Bildgebung/Beleuchtung genutzt werden kann und zusätzlich zu einer Kostenreduktion in den Anwendungen führen wird. Um diese Ziele zu erreichen, soll ein Faserbündel zur Übertragung der vollständigen 3D-Lichtinformation verwendet werden. Hierfür muss die komplexe Übertragungsfunktion des Faserbündels bekannt sein und kompensiert werden, da sie die zu übertragenden 3D-Informationen überlagert. Anschließend kann die Übertragungsfunktion mit einem elektrooptischen Element oder numerisch kompensiert werden. Eine 3D-Bildgebung ist somit linsenlos möglich und der Durchmesser des Endoskops wird nur noch durch das Faserbündel (200-500 µm) bestimmt. Im Rahmen des Vorhabens sollen neuartige und fortschrittliche Faserbündel und leistungsfähige und echtzeitfähige Konzepte zur dynamischen Kalibration des Endoskops erforscht und kombiniert werden. Ein nach Projektabschluss zu entwickelnder (auf dem Demonstrator basierender) Prototyp hat äußerst attraktive Marktperspektiven (geschätzter globaler Endoskopiemarkt im Jahr 2024: 35 Milliarden €) und ein vielfältiges Anwendungspotential, z. B. in der Fertigungs(mess)technik bei der Charakterisierung der Innenwände von dünnsten Bohrungen oder Düsen, der additiven Fertigung und der Medizintechnik (insb. Neurochirurgie). KMU profitieren hier als zukünftige Zulieferer der Sub-Komponenten, als Anbieter des Gesamtsystems oder als Anwender in den entsprechenden Märkten (Medizintechnik, Messtechnik, additive Fertigung, Grundlagenforschung).