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研究機関および大学からの応用研究

nanoscribe0117研究レポート

アドラーの目は非常に鋭利であり、両方の前方と良い横に見ることができます - 1はまた、自律走行を持っていると思い資質。 シュトゥットガルト大学の物理学者は、今と最新の狭いスペースにワシの目を追跡3D圧力センサで生産されています 3D印刷技術 Nanoscribeによって実現。


イーグルスは、3 kmの高度から草原のマウスを検出できます。 同時に、ワシは非常に広い視野を持っているため、敵の鳥や他の動物が横から近づいてくるのを知覚できます。 ワシのことわざが見える理由は、中心窩の非常に多くの視覚細胞、黄色い斑点の中心のくぼみ、最も鮮明な視界の領域です。 さらに、ワシの目の縁には第2の中心窩があり、側面が鮮明に見えます。

ドライバーは、自動運転車に似たようなものを持ちたいと考えています:彼のカメラは特に前方が鋭く、障害物を検出し、前方の車までの距離を推定する必要がありますが、視野も一方に保つ必要があります。 これまで、車両の周囲にある一連のカメラやセンサー、または屋根上の回転カメラが必要でした。

Institute for Technical OpticsのSimon Thieleと4のHarald Giessenの同僚。 シュトゥットガルト大学の物理学研究所は現在、このイーグルアイを小さな領域で複製するセンサーを開発しました。 この研究はシュトゥットガルト大学の研究センタースコープの傘下にあり、カールスルーエに本社を置くNanoscribeの最新の3D印刷技術のおかげで実現しました。

望遠から広角まで

シュトゥットガルトの研究者は、高解像度のCMOSチップに、焦点距離と視野の異なる微小対物レンズのセット全体を直接印刷しました。 最小のレンズは広角レンズに対応する焦点距離を持ち、次に中程度の視野を持つ2つのレンズが続き、最大のレンズは典型的な望遠レンズのように非常に長い焦点距離と小さな視野を持ちます。

3Dプリンターは、いわゆる2光子重合を使用して、CMOSチップ上に直接レンズを正確に製造します。 このプロセスでは、赤色フェムト秒レーザーパルスからの2光子がフォトレジストに吸収され、青色フォトンのように作用して、液体フォトレジストで架橋プロセスを開始します。 スキャナーは、フリーフォームレンズ構造のレイヤーごとに書き込むために使用されます。

チップ上のレンズを生成する4つの画像はすべて、同時に読み取られ、電子的に処理されます。 小さなコンピュータープログラムは、望遠レンズの高解像度画像が中央に表示され、広角レンズの画像が外側に表示されるように、画像を組み立てます。 研究者は、さまざまなテストオブジェクトで新しいカメラをテストし、このいわゆる「中心窩イメージング」システムの中心で解像度の改善を明確に実証することができました。

工業用4.0に適しています

センサーシステム全体のサイズはわずか数mm²(レンズの直径は100〜数100μm)であるため、自動車業界に加えて、新しいミニドローンもこの技術の恩恵を受ける可能性があります。 センサーは、独自のIPアドレスを持つ小さなミニコンピューターに既に接続されており、スマートフォン経由で直接アドレス指定および読み取りが可能です。 したがって、このシステムはすでに業界4.0のアプリケーションに適しています。
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