Ultrakompakte Snapshot Multispektralkamera mittels Mikrooptik und monolithischem Filterarray

Die besondere Anforderung an multispektrale Kamerasysteme besteht in der gleichzeitigen Aufnahme von hochaufgelösten spektralen und räumlichen Informationen. Klassische Lösungen basieren meist auf scannenden Verfahren, wobei der Trend aktuell zu echtzeitfähigen und miniaturisierten Systemen geht, insbesondere für den Drohnen-gestützten Einsatz im Bereich Precision Farming. Die entwickelte Multispektralkamera basiert auf einem Multiapertur-Ansatz, bestehend aus einem neuartigen Arrayfilter und einem angepassten Mikrolinsen-Array. Pro Kanal wird ein Gesichtsfeld von 32° mit einer räumlichen Auflösung von 610 x 610 Pixeln erfasst. Durch eine Array-Anordnung von zwölf individuellen Spektralkanälen im Bereich von 500 bis 950 nm wird eine parallelisierte Detektion in Echtzeit ermöglicht. Es handelt sich dabei um einen speziellen Fabry-Pérot-Filter, welcher durch eine Kombination von Grautonlithographie und eines Trockenätzprozesses lateral strukturiert wird. In diesem Beitrag wird das Systemdesign, die Herstellungstechnologie und die Leistungsfähigkeit der Multispektralkamera mittels Charakterisierungen und Laboranwendungstests vorgestellt.