Elektronikmesse CES 2018

Ultraflache Kamera für Smartphones und Automotiveanwendungen

© Foto Fraunhofer IOF

Smartphone mit ultradünnem Kameramodul

Forscher des Fraunhofer IOF in Jena haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sie ein weniger als fünf Millimeter dünnes Kameramodul mit einer Auflösung von 20 Megapixeln herstellen können. In Anlehnung an das Vorbild aus der Natur haben die Forscher ihr Mini-Kamera-Konzept facetVISION genannt. Auf der Technologiemesse CES in Las Vegas stellen sie es noch bis zum 12. Januar 2018 vor (South Hall 1, Stand 20944).

Die Technologie des Fraunhofer IOF setzt sich wie das Insektenauge aus vielen kleinen gleichförmigen Linsen zusammen. Sie sitzen wie Stücke eines Mosaiks dicht nebeneinander. Jede Facette nimmt nur einen Teilausschnitt der Umgebung wahr und erst im Insektengehirn werden dann die vielen Einzelbilder der Facetten zu einem Gesamtbild zusammengesetzt. In der neu entwickelten facetVISION-Kamera übernehmen Mikrolinsen- und Blenden-Arrays diese Funktion. Durch den Versatz jeder Linse zu der ihr zugeordneten Blende erhält jeder optische Kanal eine individuelle Blickrichtung und bildet stets einen anderen Bereich des Gesichtsfelds ab.

Insbesondere für Smartphones ist die Facettenaugentechnologie hoch interessant: Ihr Mini-Kameramodul ist heute üblicherweise sechs bis sieben Millimeter dick, damit es das Umgebungsbild zufriedenstellend scharf darstellen kann. Das erschwert den Herstellern das Design von superdünnen Smartphones: Die Kamera ist dicker als das übrige Smartphone und ragt deshalb aus der Fläche heraus. Die Hersteller nennen dies den »Camera-bump« – die unästhetische »Kamera-Beule«. Mit der neuartigen Technologie des Fraunhofer IOF lassen sich nun Kameramodule mit einer Dicke von fünf Millimetern bei gleichbleibender Bildqualität realisieren.

»Wir präsentieren auf der CES ein einzigartiges Technologiekonzept für den Smartphone- und Automobilmarkt, basierend auf dem Facettenaugenprinzip. Dieses wollen wir mit Herstellern und Technologiepartnern in die Produktion überführen«, sagt Projektleiter Dr. Andreas Brückner. »Der vorgestellte Ansatz, mehrere kleine Linsen nebeneinander in der Smartphone-Kamera zu verwenden, stößt bereits auf sehr positive Resonanz. Der Facetteneffekt lässt sich u.a. mit etablierten Spritzgussverfahren realisieren, damit sind Auflösungen von 20 Megapixeln bei einer Kameradicke von unter fünf Millimetern möglich«.

Zudem lässt sich die Mikrooptik der Fraunhofer-Forscher in großer Zahl kostengünstig produzieren – durch Verfahren ähnlich jenen, die in der Halbleiterchip-Industrie üblich sind. Entsprechend ihrer Herstellung auf Wafern, also großen Halbleiterscheiben, können die facetVISION-Kameraoptiken in Tausender-Stückzahl parallel gefertigt werden.

Imagevideo der Technologie auf der CES 2018

Datenblatt der ultradünnen Kamera für Smartphones

Webseite Facetvision