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16.02.2017 | Sensorik | Nachricht | Onlineartikel

Linsensystem aus Stuttgart imitiert das Adlerauge

Autor:
Benjamin Auerbach

Die Augen von Raubvögeln besitzen Fähigkeiten, die auch beim autonomen Fahren gefragt sind. Physiker der Universität Stuttgart haben nun im 3-D-Druck Sensoren hergestellt, die das Adlerauge auf kleiner Fläche nachbilden.

Forscher der Universität Stuttgart haben ein leistungsfähiges Linsensystem erarbeitet, das den Seheigenschaften des Adlers nachempfunden sein soll. Durch das System soll man nach vorne besonders scharf sehen können, Hindernisse erkennen und den Abstand zum Vordermann einschätzen, trotzdem aber auch zur Seite hin das Sichtfeld im Blick halten.

Simon Thiele vom Institut für Technische Optik und seine Kollegen um Harald Giessen vom 4. Physikalischen Institut an der Universität Stuttgart haben den Sensor entwickelt, der das Adlerauge auf kleiner Fläche nachbildet. Die Forschung war unter dem Dach des Forschungszentrums Scope der Universität Stuttgart angesiedelt und konnte dank 3-D-Druck-Technologie der Karlsruher Firma Nanoscribe realisiert werden.

Die Stuttgarter Forscher druckten direkt auf einen hochauflösenden CMOS-Chip einen ganzen Satz von Mikro-Objektivlinsen, die verschiedene Brennweiten und Sichtfelder haben. Die kleinste Linse hat eine Brennweite, die einem Weitwinkelobjektiv entspricht, dann folgen zwei Linsen mit eher mittlerem Sichtfeld, und die größte Linse hat eine sehr lange Brennweite und ein kleines Sichtfeld, wie ein typisches Teleobjektiv. Der 3-D-Drucker stellt die Linsen mithilfe der sogenannten Zweiphotonen-Polymerisation direkt auf dem CMOS-Chip her.

Der Computer setzt die Bilder zusammen

Alle vier Bilder, die die Linsen auf dem Chip erzeugen, werden gleichzeitig elektronisch ausgelesen und verarbeitet. Dabei setzt ein kleines Computerprogramm das Bild so zusammen, dass im Zentrum das hochauflösende Bild des Teleobjektivs dargestellt wird und ganz außen das Bild des Weitwinkelobjektivs.

Da das gesamte Sensorsystem nur wenige Quadratmillimeter groß ist – die Linsen haben Durchmesser im Bereich von hundert bis wenigen hundert Mikrometern – könnten neben der Automobilindustrie auch Minidrohnen von der Technologie profitieren. Die Sensoren seien schon jetzt mit einem kleinen Minicomputer verbunden, der eine eigene IP-Adresse habe und der direkt über das Smartphone angesprochen und ausgelesen werden könne.

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Quelle:
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