Diese Arbeit beschreibt die Entwicklung eines mikro-integrierten multispektralen Bildgebungssystems für die hyper-spektrale Bildgebung (HSI). Ziel ist es, durch den Einsatz von polymeren optischen Komponenten die Integrations-dichte zu erhöhen, das Gewicht zu reduzieren und gleichzeitig die Funktionalität im Vergleich zu klassischen HSI-Ka-merasystemen zu verbessern. Wirtschaftlichen Vorteile einer vereinfachten Montage durch direkte Integration von Be-festigungselementen als auch die Möglichkeit der Massenproduktion von Polymeroptiken werden betrachtet. Eine Stra-tegie zur Integration in ein Kamerasystem wird entwickelt, welche die Anforderungen für die Mikromontage aller Kom-ponenten erfüllt. Es werden Methoden zur Mikromontage eines polymeren Mikrolinsenarrays (MLA) mit 12.000 Mikrolinsen in Bezug auf die Positionierung eines Charge-Coupled Device (CCD) Chips sowie eines Beugungsgitters ange-wendet. Die direkte Integration von Befestigungselementen in das MLA ermöglicht dabei eine ultrakompakte Montage mit einer reduzierten Anzahl von Montagevorgängen. Die Ausrichtung der Spektrallinien auf die CCD-Pixel ermöglicht die Optimierung der Anzahl der auf einem einzigen Chip abgebildeten Spektren. Die Funktionalität des Systems wird demonstriert und stellt eine technologische Verbesserung für eine Vielzahl von Anwendungen dar, die von der Verfüg-barkeit eines solchen Systems in Bezug auf Einfachheit, Kosten, Größe und Gewicht profitieren können.
This work describes the development of a micro-integrated multi-spectral imaging system for hyperspectral imaging (HSI). The aim is to employ polymeric optical components to increase integration density and reduce weight while provid-ing improved functionality compared to classical HSI camera systems. Economic advantages of both, simplified assembly by direct integration of mounting features and the ability of mass production of polymer optics are being addressed. An integration strategy into a camera system is developed, providing the required features for micro-assembly of all compo-nents. Methods for micro assembly of a polymeric microlens array (MLA) with 12.000 micro lenses in relation to the positioning of a Charge-Coupled Device (CCD) chip as well as a diffraction grating are applied. The direct integration of mounting features into the MLA allows for ultra-compact assembly with a reduced number of assembly processes. Fur-thermore, it enables the alignment of spectral lines to the CCD pixels, thus optimizing the number of spectra mapped on a single chip. The functionality of system is demonstrated, presenting a technological improvement for a large variety of applications, which may profit from the availability of such a system in terms of simplicity, costs, size and weight.
%0 Conference Paper
%1 guenther2021development
%A Guenther, Thomas
%A Hausladen, Florian
%A Barth, Maximilian
%A Roeder, Marcel
%A Janek, Florian
%A Drossart, Dominik
%A Wurm, Holger
%A Sahakalkan, Serhat
%A Stock, Karl
%A Zimmermann, André
%B MikroSystemTechnik Kongress 2021
%D 2021
%I VDE Verlag GmbH
%K from:holgerruehl guenther ifm_conf roeder zimmermann
%P 598-601
%T Development of a Micro-integrated hyperspectral imaging system
%X Diese Arbeit beschreibt die Entwicklung eines mikro-integrierten multispektralen Bildgebungssystems für die hyper-spektrale Bildgebung (HSI). Ziel ist es, durch den Einsatz von polymeren optischen Komponenten die Integrations-dichte zu erhöhen, das Gewicht zu reduzieren und gleichzeitig die Funktionalität im Vergleich zu klassischen HSI-Ka-merasystemen zu verbessern. Wirtschaftlichen Vorteile einer vereinfachten Montage durch direkte Integration von Be-festigungselementen als auch die Möglichkeit der Massenproduktion von Polymeroptiken werden betrachtet. Eine Stra-tegie zur Integration in ein Kamerasystem wird entwickelt, welche die Anforderungen für die Mikromontage aller Kom-ponenten erfüllt. Es werden Methoden zur Mikromontage eines polymeren Mikrolinsenarrays (MLA) mit 12.000 Mikrolinsen in Bezug auf die Positionierung eines Charge-Coupled Device (CCD) Chips sowie eines Beugungsgitters ange-wendet. Die direkte Integration von Befestigungselementen in das MLA ermöglicht dabei eine ultrakompakte Montage mit einer reduzierten Anzahl von Montagevorgängen. Die Ausrichtung der Spektrallinien auf die CCD-Pixel ermöglicht die Optimierung der Anzahl der auf einem einzigen Chip abgebildeten Spektren. Die Funktionalität des Systems wird demonstriert und stellt eine technologische Verbesserung für eine Vielzahl von Anwendungen dar, die von der Verfüg-barkeit eines solchen Systems in Bezug auf Einfachheit, Kosten, Größe und Gewicht profitieren können.
This work describes the development of a micro-integrated multi-spectral imaging system for hyperspectral imaging (HSI). The aim is to employ polymeric optical components to increase integration density and reduce weight while provid-ing improved functionality compared to classical HSI camera systems. Economic advantages of both, simplified assembly by direct integration of mounting features and the ability of mass production of polymer optics are being addressed. An integration strategy into a camera system is developed, providing the required features for micro-assembly of all compo-nents. Methods for micro assembly of a polymeric microlens array (MLA) with 12.000 micro lenses in relation to the positioning of a Charge-Coupled Device (CCD) chip as well as a diffraction grating are applied. The direct integration of mounting features into the MLA allows for ultra-compact assembly with a reduced number of assembly processes. Fur-thermore, it enables the alignment of spectral lines to the CCD pixels, thus optimizing the number of spectra mapped on a single chip. The functionality of system is demonstrated, presenting a technological improvement for a large variety of applications, which may profit from the availability of such a system in terms of simplicity, costs, size and weight.
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This work describes the development of a micro-integrated multi-spectral imaging system for hyperspectral imaging (HSI). The aim is to employ polymeric optical components to increase integration density and reduce weight while provid-ing improved functionality compared to classical HSI camera systems. Economic advantages of both, simplified assembly by direct integration of mounting features and the ability of mass production of polymer optics are being addressed. An integration strategy into a camera system is developed, providing the required features for micro-assembly of all compo-nents. Methods for micro assembly of a polymeric microlens array (MLA) with 12.000 micro lenses in relation to the positioning of a Charge-Coupled Device (CCD) chip as well as a diffraction grating are applied. The direct integration of mounting features into the MLA allows for ultra-compact assembly with a reduced number of assembly processes. Fur-thermore, it enables the alignment of spectral lines to the CCD pixels, thus optimizing the number of spectra mapped on a single chip. The functionality of system is demonstrated, presenting a technological improvement for a large variety of applications, which may profit from the availability of such a system in terms of simplicity, costs, size and weight.},
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