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Intensitätsabhängige Fotoantwort

Abstände messen mit Focus-Induced Photoresponse

Die TrinamiX GmbH, eine BASF-Tochter aus Ludwigshafen, entdeckte bereits 2011 eine neue Methode, um Abstände zu messen: Focus-Induced Photoresponse (FIP, Fokus-abhängige Fotoantwort). Das Messprinzip unterscheidet sich grundlegend von etablierten Techniken und nutzt eine besondere Eigenschaft von Fotodetektoren: deren intensitätsabhängige Fotoantwort.

Bild: TrinamiX GmbhBild: TrinamiX Gmbh
Wird Licht mit einer Linse gebündelt und auf einen Fotodetektor geworfen, hängt die Fotoantwort auch von der Sensorposition ab und erlaubt dadurch Rückschlüsse auf die Entfernung des Sensors zur Lichtquelle.

In der Natur hat sich die Wahrnehmung von Tiefe über Jahrmillionen entwickelt und zwei Prinzipien haben sich durchgesetzt: Stereoskopisches Sehen - das Tiefensehen mit zwei Augen, das Menschen und viele Tiere nutzen - und Laufzeitmessung, wie z.B. die Ultraschalltechnik von Walen oder Fledermäusen. Beide Prinzipien wurden in moderne Technik umgesetzt: Stereokameras kommen beim Dreh von 3D-Filmen zum Einsatz und Laufzeitmessungen z.B. in Radarfallen an der Autobahn. Ergänzend wurden zahlreiche weitere bildbasierte Verfahren wie Shape-from-Motion entwickelt, die auf dem Vergleich mehrerer Aufnahmen basieren. Das Prinzip von FIP unterscheidet sich dagegen grundlegend von den genannten Techniken und nutzt eine besondere Eigenschaft von Fotodetektoren: deren intensitätsabhängige Fotoantwort. Trinamix Geschäftsführer Dr. Ingmar Bruder erklärt das Messprinzip: "Wird Licht mit einer Linse gebündelt und auf einen Fotodetektor geworfen, hängt dessen Fotoantwort nicht nur von der Menge des einfallenden Lichts, sondern auch von der Größe des Lichtflecks auf dem Detektor ab, d.h.wir können unterscheiden, ob dieselbe Lichtmenge fokussiert oder defokussiert auf den Sensor auftrifft. Wir nennen das den FIP-Effekt und nutzen ihn zur Messung von Entfernungen."

Trinamix Gmbh

Dieser Artikel erschien in inVISION 3 2018 - 05.06.18.
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