Stuttgarter Forscher drucken Linsen für den „Adlerblick“

Adler jagen in großen Höhen und benötigen daher einen extrem scharfen Blick, um ihre Beute auf dem Boden zu erkennen. Ihre Augen sind faszinierend, sie bieten dem Tier den Überblick in sämtlichen Richtungen. Das sind Eigenschaften, die man auch gerne in der Technik haben möchte.

Der Grund für das gute Auge des Adlers sind die zahlreichen Sehzellen in der Fovea, einer Einsenkung im Zentrum des gelben Flecks, welcher der Bereich mit der schärfsten Sicht ist. Zusätzlich besitzen Adler, im Gegensatz zu den Säugetieren, eine zweite Fovea am Augenrand, die für die scharfe Sicht zu den Seiten verantwortlich ist. Im technologischen Bereich findet der „Adlerblick“ Anwendung im autonomen Fahren, welches eine scharfe Sensorik nicht nur nach vorne, sondern in allen Richtungen erfordert. Bisher musste man dazu eine Reihe von Kameras an allen Seiten des Autos installieren.

Der CMOS Chip mit den vier Kamerasensoren

Simon Thiele vom Institut für technische Optik und seine Kollegen haben dazu eine System entwickelt, die das Adlerauge auf kleiner Fläche nachbildet. Das Projekt war im Forschungszentrum der Universität Stuttgart angesiedelt und konnte dank der neuesten 3D-Druck-Technologie von der Karlsruher Firma Nanoscribe realisiert werden.

Die Forscher haben dazu vier Mikrolinsen auf einen hochauflösenden CMOS Chip gedruckt, die verschiedene Brennweiten und Sichtfelder besitzen. Von der ersten Linse, die ein Sichtfeld entsprechend einem Weitwinkelobjektiv hat, bis zur vierten, deren Brennweite die eines typischen Teleobjektivs entspricht. Die Linsen wurde dabei direkt und passgenau auf den Chip gedruckt. Wissenschaftler der Uni Stuttgart haben bereits im Juni 2016 an Mini 3D Linsen geforscht und die kleinste je gedruckte Linse hergestellt (wir berichteten hier).

Vier Sensoren mit jeweils unterschiedlichen Brennweiten

Alle vier Bilder der Kameras werden gleichzeitig ausgelesen und verarbeitet. Das zusammengesetzte Endresultat stellt im Zentrum das Bild des Teleobjektivs dar und nach außen hin das Bild des Weitwinkelobjektivs. Die Stuttgarter Physiker haben das System bereits an mehreren Objekten getestet und konnten eine signifikante Verbesserung durch das „foveated imaging“ System feststellen.

Das Resultat: Die Bilder mit „foveated imaging“ sind im Zentrum schärfer

Das gesamte System ist nur wenige Quadratmillimeter groß, wobei eine Linse nur wenige hundert Mikrometer im Durchmesser misst. Aus diesem Grund können auch bald Minidrohnen von dieser Technologie profitieren.

Weitere Informationen finden Sie in der offiziellen Pressemitteilung.

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