2 Millimeter flach

Facetten-Kamera für Smartphone und Industrieanwendungen

10. Januar 2017, 17:53 Uhr   |  Hagen Lang

Facetten-Kamera für Smartphone und Industrieanwendungen
© Fraunhofer IOF

In Testläufen haben Forscher des Fraunhofer IOF bereits die Tauglichkeit der Technologie zur industriellen Massenproduktion bewiesen

Auf der CES in Las Vegas stellten Forscher des Fraunhofer-Institutes für Angewandte Optik und Feinmechanik eine Mini-Kamera mit nur zwei Millimetern Dicke bei einer Auflösung von einem Megapixel vor. Die »facetVision« setzt sich wie Insektenaugen aus vielen kleinsten Linsen zusammen.

Jede Facette bildet nur einen Teilausschnitt der Umwelt ab, Mikrolinsen und Blenden-Arrays fügen die Ausschnitte in der facetVision zu einem Gesamtbild zusammen. Die Blenden geben jeder Linse einen Versatz, sodass jeder optische Kanal mit einer stets individuellen Blickrichtung immer einen anderen Teil des Gesichtsfeldes abbildet.

»Zukünftig erreichen wir mit dieser aus der Natur übernommenen Technik bei einer Kameradicke von nur zwei Millimetern eine Auflösung von bis zu vier Megapixel«, sagt Andreas Brückner, Projektleiter am Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena. »Das ist eine deutlich höhere Auflösung als bei Kameras in der Industrie – etwa in der Robotik oder Automobilproduktion.« Die Technologie wurde gemeinsam mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS in Erlangen entwickelt und von der Fraunhofer-Zukunftsstiftung gefördert.

Die Mikrooptik ist preiswert mit in der Halbleiter-Industrie gängigen Verfahren herstellbar, die Chips in großen Stückzahlen auf Wafern fertigen. So könnten auch die facetVision-Optiken hergestellt werden. »

Die Kameras sind z. B. für die Medizintechnik interessant – für optische Sensoren, mit denen man schnell und einfach Blut untersuchen kann«, sagt Brückner.

»

In der Druckerei wiederum benötigt man solche Kameras, um bei laufender Maschine in hoher Auflösung das Druckbild zu überprüfen.«

Nicht nur unzählige industrielle Anwendungen sind denkbar, auch für ultraflache Smartphones ist die Technologie interessant, weil heutige Kameras etwa 5 Millimeter dick sind. »Wir möchten das Insektenaugenprinzip auch in diese Produktionstechnologie überführen«, sagt Brückner. »Es ist zum Beispiel denkbar, dass wir mehrere kleine Linsen nebeneinander in der Smartphone-Kamera platzieren. So ließe sich der Facetteneffekt auch im Spritzguss realisieren. Auflösungen von mehr als 10 Megapixel bei einer Kameradicke von nur etwa dreieinhalb Millimetern wären möglich.«

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Fraunhofer IOF (Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik)