3D-printen helpt bij het maken van drones met arendsogen
Freder/Getty
Eén lens is goed, vier lenzen zijn beter. Een kleine camera combineert vier 3D-geprinte lenzen om het natuurlijke zicht na te bootsen – met een superscherpe focus in een centraal gebied en een breder perifeer zicht.
De geminiaturiseerde camera zou kunnen worden gebruikt in bewakingsdrones ter grootte van een insect, om aan te scherpen in op details zonder uit het oog te verliezen wat er elders gebeurt.
Een plek aan de achterkant van onze ogen, de fovea genaamd, is volgepropt met een hogere concentratie lichtgevoelige cellen dan de omliggende gebieden, waardoor we scherp zicht krijgen in het midden van ons gezichtsveld, terwijl objecten dichter bij de randen van ons zicht minder scherp zijn. goed gedefinieerd.
Harald Giessen en zijn team van de Universiteit van Stuttgart, Duitsland, hebben dit soort visie nagebootst door vier plastic lenzen met verschillende brandpuntsafstanden in 3D te printen op een enkele beeldsensor. De lenzen met langere brandpuntsafstanden leggen veel details vast over een smal gezichtsveld, terwijl de lenzen met korte brandpuntsafstanden weinig details vastleggen over een breder gezichtsveld.
Door software te gebruiken om de beelden die zijn vastgelegd door Bij elke lens creëerde Giessen een cirkelvormige foto die zeer gedetailleerd was in het midden van het beeld, maar minder gedetailleerd werd naar de randen toe. Het hele systeem meet minder dan 300 micrometer in het vierkant – ongeveer zo breed als drie mensenharen naast elkaar. Zonder 3D-printen, zegt Giessen, zou het onmogelijk zijn geweest om zo'n kleine camera te maken.
“Er is geen enkele kans dat je op een andere manier beeldsystemen van deze kwaliteit kunt maken”, zegt hij.
Omdat alleen het midden van het beeld intensieve bewerking vereist, zou een camera met zo'n lens minder nodig hebben vermogen en verwerkingstijd dan conventionele camera's, terwijl ze mogelijk meer bruikbare beelden opleveren, zegt David J Brady van Duke University, North Carolina. Toekomstige versies van de camera zouden kunnen worden gebruikt om in het menselijk lichaam te kijken, of als sensoren in een auto zonder bestuurder, maar Brady zegt dat echt hoogwaardige lenzen van meer dan één soort plastic moeten worden gemaakt.
Het gebruik van verschillende materialen in dezelfde lens compenseert chromatische aberraties die beelden kunnen vervormen, zegt hij, maar het is momenteel niet mogelijk om zulke kleine lenzen in 3D te printen met meer dan één materiaal. Tot die tijd zal een echt arendsoog moeten wachten.
Journaalreferentie: Wetenschapsvooruitgang, DOI:
