Driedimensionaal zien is voor de mens logisch. Elektronisch 3 D zien was tot voor kort slechts mogelijk met een duur systeem. Met PMD- technologie is op dit gebied een doorbraak bereikt. De Efector PMD3D van IFM elektronics is de eerste productierijpe sensor met deze techniek.
Het idee voor de Photo Mix Detector (PMD) stamt uit 1996. In dit jaar ontstond een nieuw type foto diode met twee uitgangen, die om en om worden uitgelezen. Als de fotoladingen in hetzelfde ritme als de optische modulatie naar links en rechts wisselen en worden uitgelezen, is het gezochte resultaat onmiddellijk als een verschillading beschikbaar. De truc is, dat de periode van het uitlezen van links naar rechts overeenkomt met de periode van het licht. Het nieuwe bouwelement PMD kan bovendien goedkoop in CMOS- techniek gerealiseerd worden.
Rijp voor de markt
Voor de afzet en verdere ontwikkeling van de technologie richtten wetenschappers en kapitaalverstrekkers de onderneming PMD Technologies in Siegen op. In een joint venture heeft IFM Electronic in 2005 de eerste bruikbare industriële en seriematig geproduceerde sensor met deze nieuwe techniek op de markt gebracht.
De PMD kan over een groot bereik afstanden tot op de millimeter nauwkeurig bepalen. Bijzonder is het ‘system on chip’ ontwerp. Zowel het sensorelement als de elektronica voor de signaalverwerking zitten geïntegreerd in één silicium chip, de PMD. Als verdere ontwikkeling zijn in plaats van één sensorelement nu meerdere elementen in een matrixvorm op de chip geïntegreerd. Daarmee beschikt de sensor over 64 x 48 beeldpunten. Elk beeldpunt bepaalt de afstand tot het object. Zo ontstaan tegelijkertijd 3072 afstandsmaten. Het beeld van het object op de matrix en de bijbehorende afstandsmaten leveren een 3D beeld. Daaruit zijn de geometrische eigenschappen van het object te bepalen.
Toepassingsvoorbeelden
Hiermee ontstaan nieuwe mogelijkheden in de 3D sensor techniek. Per scan onderzoekt de sensor het volume van pakketten op een transportband. Bij de ingang van een parkeergarage kan hij onderscheid maken tussen fiets, motorfiets en personenauto. Bewaking van de ruimten levert doelbewuste toestandveranderingen op: de sensor herkent bijvoorbeeld welke deur in een ruimte werd geopend. In een gang herkent hij het aantal personen. Hij onderzoekt de vulhoogte van kisten, pallets of werktuigen. Zelfs voertuigidentificatie is mogelijk. Daarnaast zijn nog vele andere toepassingsmogelijkheden met de slechts 60 mm x 42 mm x 35 mm grote sensor haalbaar.
