Design und Toleranzierung einer 1 MP multispektralen Snapshot Kamera mittels Multiapertur-Optik

In den letzten Jahren haben wir verschiedene multispektrale Snapshot Kameras auf Basis mikrooptischer Multiapertur-Optiken im messtechnischen Industrieumfeld entwickelt und vorgestellt [1]. Aufgrund der bisher genutzten Replikation mittels Polymer-auf-Glas Mikrolinsen im Waferlevelmaßstab und der herstellbaren Linsenformen und maximal erreichbaren Linsensaghöhen liegen die Limitationen der Einzelkanalauflösung bei ca. 0,5 MP und bei Blende F/5. Neuartige Anwendungen in den Life-Sciences, dem Recycling und der Präzisionslandwirtschaft wünschen sich jedoch anpassbare Snapshot-fähige Multispektralkameras mit höherer Auflösung und größerer Blende. Wir präsentieren das Design und die Toleranzierung einer Multiapertur-Kamera mit mindestens 1 MP pro Kanal für den VIS/NIR Bereich und verbesserter F-Zahl. Gleichzeitig soll die Komplexität und Anzahl der Elemente gering gehalten werden, um bei dem anschließenden Glasprägeverfahren die Randbedingungen der Fertigung einzuhalten und minimale Kosten zu erzeugen. [1] Hubold, M., et.al.: „Concept, manufacturing and challenges of ultra-compact snapshot multi-spectral multi-aperture imaging systems”, EPJ Web of Conferences 266, 03013 (2022)