Kamerasystem auf weniger als einem Kubikzentimeter

Münzgroße Visionsysteme

Schweizer Forscher haben das bislang kleinste komplette Kamerasystem auf einem Mikrochip entwickelt. Das System mit optischer Komponente, Prozessor und drahtlosem Sender ist in einem integrierbaren Kombibauteil zusammengefasst. Das Konzept und die komplette Package-Lösung umfassen eine Kamera, die 3x kleiner ist als die neusten Entwicklungen im Bereich optischer Sensoren und 8x kleiner als solche, die derzeit in Autos als Fahrassistenzsysteme verbaut werden.
Um die Gesamtgröße des Vision-In-Package (VIP) Systems drastisch zu reduzieren, orientierten sich die Forscher an Technologien, die im Bereich der Solarenergie entwickelt wurden. Ausgehend von dem Funktionsprinzip eines Solarkonzentrators, der das Sonnenlicht bündelt und leitet, stellten sie das Prinzip der nicht bildgebenden Optiktechnologie auf den Kopf und entwickelten eine Technologie, die Bilder unter extrem beengten Umgebungsbedingungen und sogar in direktem Kontakt mit dem Objekt erfasst. Indem die optische Komponente mit einem Mikrocontroller, der mit einem Bluetooth-Transceiver ausgestattet ist, gekoppelt wird, ist das gesamte Niedrigenergiesystem autonom. Mit Abmessungen von 18,5×18,5mm und einer Höhe von 3mm kann es über verschiedene Ports mit anderen Elementen kommunizieren und lässt sich dank eines SDKs in vorhandene Technologie-Plattformen integrieren. „Das System ist nicht nur sehr klein, sondern auch kostengünstig in der Herstellung und ausgesprochen energiesparend“, erklärt Ross Stanley, Anwendungsforscher beim CSEM. „Wir sind in der Lage, maßgeschneiderte Lösungen für verschiedenste Einsatzbereiche anzubieten: von der Medizintechnik mit Nanometer-Präzisionsanforderungen bis hin zu Drohnen-Anwendungen für die Landwirtschaft“, so Stanley weiter. Die einfache Integrierbarkeit und Miniaturisierung des VIP-Systems wird es künftig möglich machen, Anwendungsszenarien für optische Technologien im Hausbereich, in der Industrie und in der Medizintechnik noch kleiner, effizienter und praktisch unsichtbar zu gestalten. Die potenziellen Anwendungsgebiete für die Miniaturkamera sind zahlreich: Robotersteuerung, Selbstfahranwendungen, Smart-Home-Anwendungen, persönliche Gesundheitsüberwachung, Automatisierung landwirtschaftlicher Produktionsabläufe und Produktverifizierung sind dabei nur einige Beispiele. Die Markteinführung erfolgt noch vor Ende des Jahres.