Lehre
Labor für Optoelektronik und Lichttechnik

Lichttechnik wird als Wahlpflichtfach im 6. / 7. Semester (nur im Sommersemester) angeboten. Die Vorlesung wird wöchentlich mit 2 SWS und das Praktikum / Übung mit 2 SWS abgehalten.

Lehrinhalte vermitteln grundliegende Prinzipien der Lichttechnik. Das Modul wird als Einführung für das Modul Optische Sensorsysteme empfohlen. 

Vorlesungs-Inhalt:

• Grundlagen Radiometrie, Photometrie und Farbmetrik
• Physikalische Prinzipien der Lichterzeugung
• Funktionsweise von modernen Lichtquellen wie LED, OLED und Laser
• Grundlagen der technischen Optik und Wechselwirkung Licht mit Materie
• Auslegung von Beleuchtungen für die Bildverarbeitung

Vorlesungsversuche:

• Optische Grundlagen
• LED und Lichtmesstechnik
• Additive und Subtraktive Farbmischung
• LED Farbmischung
• LED Autoscheinwerfer
• LED, Helium-Neon Laser, Natrium Dampflampe
• Spektrallampen, Schwarzlichtlampe, fluoreszierende Flüssigkeiten, UV-LED, Straßenlampen
• Optische Linsen

Praktikumsversuche:

Im Praktikum Lichttechnik werden die Grundgrößen der Photometrie (Lichtstärkte, Leuchtdichte, Lichtstrom, Beleuchtungsstärke, Abstrahlcharakteristiken, photometrisches Entfernungsgesetz) untersucht, Eigenschaften von Lichtquellen (Gesamtlichtstrom mit Ulbrichtkugel und Spektrometer, Energieeffizienz von Leuchtmitteln, LED Temperaturverhalten) gemessen und experimentell LED Beleuchtungstechniken in der industriellen Bildverabeitung erforscht.

Optische Sensorsysteme wird als Pflichtmodul der Master-Studiengänge FA (Fahrerassistenzsysteme) und AR (Automatisierungstechnik und Robotik) im 1./2. Semester (ausschließlich im Sommersemester) angeboten. Die Vorlesung wird wöchentlich mit 3 SWS, das Praktikum / Übung mit 1 SWS gehalten.

Die Lehrveranstaltung betrachtet physikalische und technische Grundlagen optischer Sensorsysteme und die praktische Verwendung in der Umfelderkennung für Fahrerassistenzsysteme und in der Automatisierungstechnik. Der Schwerpunkt liegt auf Bildwandlersysteme für den sichtbaren und infraroten Spektralbereich.

Vorlesungs-Inhalt:

• Licht, Polarisation, Radiometrie, menschliches Sehvermögen, Fotometrie, Quellen optischer Strahlung, Fotodetektoren, Überprüfung radiometrischer und fotometrischer Gesetzmäßigkeiten durch praktische Messungen auf der optischen Bank
• Optische Abbildung, Stereokamera, Matrix-Beschreibung optischer Systeme, Blenden und Pupillen, Schärfentiefe, Gesichtsfeld und Perspektive, Telezentrische Optik, Verzeichnung, Fisheye, MTF, Verifikation von Abbildungsgesetzen und Charakterisierung von Objektiveigenschaften im Praktikum
• CCD- und CMOS-Bildwandler, Aufbau und Wirkungsweise, Kenngrößen, Anwendung, Kamerakalibrierung, Stereokamera, Überprüfung der fundamentalen Zusammenhänge der Stereometrie durch praktische Messungen mit einem Stereokamerasystem
• Laufzeitverfahren zur optischen Umfelderkennung, LIDAR, TOF-Kamera 

Praktikumsversuche:

Im Praktikum Optische Sensorsysteme der Studiengänge Fahrerassistenzsysteme und Automatisierungstechnik und Robotik werden die Grundlagen der Radio- und Fotometrie (Rückstreuung an Oberflächen, LED Lichtausbeute und Abstrahlcharakteristik, elektrisches Verhalten an beleuchteten pn-Übergängen) untersucht, Eigenschaften von optischen Abbildungen (Charakterisierung von Objektiven, Brennweite, Hauptebenen, Schärfentiefe, Problematik bei Abstandsmessungen, Verzeichnung) gemessen und experimentell Stereoskopie (Eigenschaften von Stereokameras) erforscht.