Adaptives Clusterauge nach Vorbild der Insekten

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Der Verkleinerung der Systemlänge von konventionellen Einzelaperturkameras sind physikalische Grenzen gesetzt. Nur durch Applikation anderer Abbildungsprinzipien kann die Systemlänge weiter reduziert werden. Ein Ansatz ist die sogenannte Clusteraugenkamera, die durch die Sehsysteme von Insekten inspiriert ist. Entgegen klassischen einkanaligen Objektiven bestehen die sogenannte Clusteraugen aus einer Vielzahl nebeneinander angeordneter Kanäle, die jeweils aus mehreren Linsen und Blenden bestehen. Die Herstellung der Optikkomponenten (Mikrolinsenarrays) erfolgt im Wafermaßstab unter Nutzung lithographischer Prozesse und Abformtechniken. Zur Assemblierung des Gesamtsytems werden die verschiedenen Wafer gestapelt und nach einem Fügeprozess durch Wafersägen getrennt. Zwei Designrichtungen für naturinspirierte Clusteraugenobjektive, die auf identischen Herstellungsprozessen beruhen, sollen im Projekt verfolgt und prototypisch umgesetzt werden: ein System zur verkleinerten Abbildung entfernter Objekte (dünne Kamera) und ein Zweites für die 1:1 Abbildung naher Strukturen (dünnes Mikroskop). In beide Aufbauten sollen piezoelektrische Schichtaktoren auf Waferlevel integriert werden, um in Abhängigkeit des Objektstands optimale Abbildungsqualität zu erzielen und mit dem neuen Freiheitsgrad der Bewegung der Linsen neue Funktionalitäten zu ermöglichen (Autofocus, Makroaufnahme, Höhenschnitte). Diese Arbeiten sind Schwerpunkt der ersten Antragsphase.