Robust Design of an Optical Micromachine for an Ophthalmic Application

This article describes an approach to the robust design of an optical micromachine consisting of a freeform optics, an amplification linkage, and an actuator. The robust design approach consists of monolithic integration principles to minimize assembly efforts and of an optimization of the functional components with respect to robustness against remaining assembly and manufacturing tolerances. The design approach presented involves the determination of the relevant tolerances arising from the domains manufacturing, assembly, and operation of the micromachine followed by a sensitivity analysis with the objective of identifying the worst offender. Subsequent to the above-described steps, an optimization of the functional design of the freeform optics with respect to a compensation of the effects of the tolerances is performed. The result leads to a robust design of the freeform optics and hence ensures a defined and optimal minimum performance of the micromachine in the presence of tolerances caused by the manufacturing processes and the operation of the micromachine. The micromachine under discussion is the tunable optics of an ophthalmic implant, an artificial accommodation system recently realized as a demonstration model at a scale of 2:1. The artificial accommodation system will be developed to replace the human crystalline lens in the case of a cataract

Jahresbericht 2011 / Institut für Angewandte Informatik (KIT Scientific Reports ; 7623)

Im Jahresbericht 2011 des Instituts für Angewandte Informatik werden nach einem kurzen Überblick über die Arbeiten die Forschungsergebnisse im Jahre 2011 berichtet, die Einordnung erfolgt entsprechend der Zuordnung der Vorhaben zu den Programmen des Großforschungsbereichs des KIT. Es schließt sich ein Verzeichnis der im Berichtszeitraum erschienenen Publikationen des Instituts an

Neue Methodik zur Optimierung der Energieeffizienz des Künstlichen Akkommodationssystems

Das Künstliche Akkommodationssystem ist ein neuer Ansatz zur Wiederherstellung der Akkommodationsfähigkeit des menschlichen Auges. Das hochintegrierte, gekapselte Mikrosystem soll autonom die Funktion der natürlichen Linse übernehmen. Das Ziel der Arbeit besteht darin, eine neue Methodik zur Optimierung der Energieeffizienz des Künstlichen Akkommodationssystems zu entwickeln. Dazu werden Konzepte zur Optimierung der Spannungswandlung sowie Konzepte zur Reduktion der Leistungsaufnahme und zur Verlängerung der autonomen Betriebsdauer des Implantats vorgestellt