Infrarot-LED-Technologie verbessert intelligente Bildverarbeitungssysteme

Die Infrarotbeleuchtung hat sich zu einer Schlüsseltechnologie für KI-gestützte Bildverarbeitungssysteme entwickelt, die in der industriellen Bildverarbeitung, Robotik, Automobilelektronik, Biometrie, Industrieautomatisierung und Medizintechnik eingesetzt werden. Mit der Dünnschichttechnologie IR:6 erweitert ams OSRAM sein Portfolio an Infrarot-LEDs, um die optische Leistung und Energieeffizienz zu steigern und gleichzeitig die Kompatibilität mit einer Vielzahl von Infrarot-Sensoranwendungen sicherzustellen.

Dünnschichtarchitektur verbessert die optische Effizienz von Infrarot-LEDs
Moderne Bildsensoren und KI-basierte Bildverarbeitungsalgorithmen erfordern Infrarotlichtquellen, die eine höhere optische Leistung liefern, ohne den Energieverbrauch oder die thermische Belastung zu erhöhen. Die Infrarot-Halbleitertechnologie IR:6 erfüllt diese Anforderungen durch Verbesserungen der Chip-Effizienz, der Lichtauskopplung und des Wärmemanagements.

Im Vergleich zur vorherigen Generation von Infrarot-LED-Chips erzielt die IR:6-Plattform eine bis zu 35 % höhere Strahlungsleistung und eine um bis zu 42 % gesteigerte Effizienz. Eine optimierte Chipstruktur verbessert zudem die Wärmeableitung und ermöglicht einen zuverlässigen Betrieb unter hohen gepulsten Strombelastungen sowie eine längere Lebensdauer bei kontinuierlichen Sensoranwendungen.

Die höhere Strahlungsleistung ermöglicht größere Erfassungsreichweiten und eine verbesserte Bildqualität, während die gesteigerte Effizienz den Energieverbrauch senkt und die Batterielaufzeit tragbarer elektronischer Systeme verlängert.

Infrarot-LED-Portfolio für vielfältige Sensoranwendungen
Die IR:6-Technologie bildet die Grundlage für ein umfassendes Portfolio an Infrarot-LEDs, das von kompakten Chip-LEDs bis hin zu Hochleistungsstrahlern für industrielle und automobile Anwendungen reicht. Die Bauelemente sind mit dominanten Wellenlängen von 850 nm, 920 nm und 940 nm erhältlich und ermöglichen Entwicklern eine optimale Anpassung der Beleuchtung an die Empfindlichkeit der Sensoren und die jeweiligen Anwendungsanforderungen.

Die Einführung einer Wellenlänge von 920 nm schafft einen Kompromiss zwischen der höheren Sensorempfindlichkeit kürzerer Wellenlängen und dem geringeren sichtbaren Rotglimmen längerer Wellenlängen. Dadurch eignet sich diese Wellenlänge insbesondere für biometrische Authentifizierung, Gesichtserkennung, Fahrerüberwachung und Sicherheitsanwendungen.

Das Portfolio umfasst kompakte Chip-LEDs und FIREFLY-Emitter für AR-/VR-Headsets und intelligente Brillen, SIDELED- und TOPLED-Bauelemente für die Haus-, Gebäude- und Fabrikautomation, Produkte der OSLON Black IR:6 C-Series für Fahrer- und Insassenüberwachungssysteme sowie die Produktfamilien OSLON P1616 und Power TOPLED Lens für industrielle Bildverarbeitung, Sicherheitsanwendungen und industrielle Kamerasysteme.

Verschiedene Gehäusevarianten und Abstrahlcharakteristiken ermöglichen Entwicklern die Auswahl zwischen fokussierter Beleuchtung und einer großflächigen, gleichmäßigen Infrarotlichtverteilung entsprechend den jeweiligen Systemanforderungen.

Anwendungen in der industriellen Bildverarbeitung und im automobilen Datenökosystem
Die Technologie richtet sich an intelligente Sensorsysteme, bei denen die Infrarotbeleuchtung die Bildqualität und die Leistungsfähigkeit von KI-Systemen unmittelbar beeinflusst. Typische Einsatzbereiche sind die industrielle Bildverarbeitung, Robotik, Fabrikautomation, Fahrer- und Insassenüberwachung, biometrische Authentifizierung, Gestenerkennung, Smart-Home-Geräte, Sicherheits- und Überwachungskameras, medizinische Bildgebung sowie AR-/VR-Anwendungen.

Automobilqualifizierte Produktvarianten stehen für Fahrzeuganwendungen zur Verfügung, die den Anforderungen an die Zuverlässigkeit im Automobilbereich entsprechen müssen. Darüber hinaus unterstützt das Portfolio das wachsende automobile Datenökosystem, in dem Innenraumüberwachungssysteme und Fahrerassistenzfunktionen auf hochwertige Infrarotbilder zur Insassen- und Fahrererkennung angewiesen sind.

Technische Weiterentwicklungen für die nächste Generation von Infrarotstrahlern
Die IR:6-Plattform integriert mehrere Verbesserungen im Halbleiterdesign, die zu messbaren Leistungssteigerungen beitragen. Dazu gehören eine höhere intrinsische Chip-Effizienz, ein zentral angeordnetes Bondpad zur Verbesserung der Stromverteilung und Reduzierung der Durchlassspannung, eine optimierte Oberflächenstruktur zur Erhöhung der Lichtauskopplung sowie verbesserte Reflektorstrukturen zur Verringerung optischer Verluste.

Diese Verbesserungen ermöglichen eine höhere Strahlungsleistung, ohne die Gehäuseabmessungen zu verändern. Dadurch können zahlreiche IR:6-Bauelemente als direkter Ersatz für frühere Generationen von Infrarot-LEDs eingesetzt werden und gleichzeitig den Gesamtenergieverbrauch des Systems reduzieren.

Zusätzlicher Kontext: Dieser Abschnitt beschreibt technische Spezifikationen und den Wettbewerbsvergleich, die in der ursprünglichen Produktankündigung nicht enthalten waren.
Infrarot-LEDs für die industrielle Bildverarbeitung, Biometrie und automobile Sensorsysteme werden üblicherweise anhand messbarer Kenngrößen wie Strahlungsleistung, Wall-Plug-Effizienz, Wellenlängengenauigkeit, thermischem Widerstand, Durchlassspannung, Stabilität der optischen Ausgangsleistung im Pulsbetrieb sowie der thermischen Leistungsfähigkeit des Gehäuses bewertet. Diese Parameter bestimmen Erfassungsreichweite, Bildqualität, Energieverbrauch und Langzeitzuverlässigkeit.

Hersteller wie ams OSRAM, Vishay Intertechnology, ROHM Semiconductor, LITEON Technology und Broadcom bieten Infrarot-LED-Lösungen für industrielle Anwendungen, die Automobilindustrie, Sicherheitstechnik und Medizintechnik an. Der Wettbewerb konzentriert sich dabei in erster Linie auf optische Leistung, Energieeffizienz, verfügbare Wellenlängen, Gehäusegröße, thermische Eigenschaften und die Qualifizierung für den Automobileinsatz und nicht auf softwarebezogene Funktionen.

Ein wesentliches Merkmal der IR:6-Plattform ist die Einführung einer Wellenlänge von 920 nm zusätzlich zu den etablierten Varianten mit 850 nm und 940 nm. Diese zusätzliche Wellenlänge bietet einen ausgewogenen Kompromiss zwischen der Empfindlichkeit von Fotodioden und einer reduzierten sichtbaren Rotemission und eignet sich daher besonders für KI-gestützte industrielle Bildverarbeitung, biometrische Authentifizierung und Fahrerüberwachungssysteme. Gegenüber der vorherigen IR-Chipgeneration erreicht IR:6 eine um bis zu 35 % höhere Strahlungsleistung sowie eine um bis zu 42 % gesteigerte Effizienz und ist gleichzeitig in mehreren Produktfamilien für Infrarotstrahler niedriger und hoher Leistung verfügbar.

Bearbeitet von Sucithra Mani, Redakteurin bei Induportals – mit Unterstützung von KI angepasst.

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