Panasonic Mikrokamera-Systeme transferieren Qualität in Medizin und Industrie

Patrick Linder, Panasonic System Communications Company: »Vor allem in der Medizin wird in Zukunft der Einsatz von Mikrokameras mit 4K Auflösung neue Möglichkeiten der Analyse und Diagnoseunterstützung eröffnen.«
Patrick Linder, Panasonic System Communications Company: »Vor allem in der Medizin wird in Zukunft der Einsatz von Mikrokameras mit 4K Auflösung neue Möglichkeiten der Analyse und Diagnoseunterstützung eröffnen.«

Mit dem vor vier Jahren eingeleiteten Übergang von CCD- zu CMOS-Bildsensoren ist Panasonic bei seinen Mikrokameras eine deutliche Volumen- und Stromverbrauchsreduzierung gelungen. Highlight des Programms ist eine mit drei CMOS-Sensoren ausgestattete Mini-Kamera mit einer Auflösung von 1000 TV-Zeilen.

Wer sich heute für den Kauf eines neuen TV-Geräts interessiert, der wird schnell mit einem neuen Entscheidungskriterium konfrontiert: Full HD oder Ultra HD? In manchen Fällen ist sogar schon von 4K die Rede, was letztlich zum Ausdruck bringt, dass sich durch die Verdoppelung der Seitenpixel von 1920 x 1080 auf 4096 x 2304 die Gesamtzahl der Pixel des Displays vervierfacht. Panasonic gehört zu der Handvoll asiatischer Anbieter solcher Lösungen und ist im TV-Geschäft, aber natürlich auch auf der Kameraseite, mit 4K-Lösungen aktiv.

»Bei 4K sind wir noch nicht abschließend angekommen«, schränkt Patrick Linder ein, European Product Manager der Industrial Medical Vision, bei Panasonic System Communications Company Europe. »Aber wir werden erste Lösungen wohl schon in diesem Jahr auch für den Bereich der Mikrokameras vorstellen.« So bleibt vorerst die GP-US932X als 3-MOS-Full-HD Mikrokamera, mit einem Gewicht von 70 g und einer Auflösung von 1000 TV-Zeilen das Maß der Dinge. Zusätzlich zeichnet sie sich durch einen Verbrauch von nur 2,1 W aus. Kompaktheit und höchste Qualität der Bildwiedergabe dieser Lösung sind, wie Linder erläutert, vor allem darauf zurückzuführen, dass hier CMOS-Bildsensoren zum Einsatz kommen.

Im Vergleich zu einem CCD-Sensor-basierten Modell bedeutet das unter anderem, dass der GP-US932X nur noch ein Drittel so groß ist wie eine CCD-Ausführung. CMOS-Bildsensoren ermöglichen zudem ein schnelleres und bereichsgesteuertes Auslesen der Bildinformation, und sie weisen kein Blooming auf. Die Tatsache, dass der Kamerakopf drei 1/3-Inch-FullHD-CMOS-Sensoren beinhaltet, je einen für Rot, Grün und Blau, sorgt nicht nur für brillante Farben und eine hohe Detailgenauigkeit, sondern auch für eine sehr gute Schärfentiefe, und das bei einer hohen Lichtempfindlichkeit von 2000 lx bei Blende 11. Über Verbindungskabel, die je nach Ausführung 4, 6 oder 10 m lang sind, lässt sich der Kamerakopf an die Kontrollbox GP-US932CSXE CCU anschließen.

Die Kontrollbox erlaubt es dem Bediener, eine ganze Reihe von Funktionen abzurufen. Dazu gehören die Digitale Bilddrehung (Mirro, Flip, Rotate), drei Pre-sets einschließlich Farbtemperatureinstellung, Standbildoption, 2,5-facher elektrischer Zoom, 12-Matrix und eine frequenzunabhängige Detailanhebung. Der Gesamtstromverbrauch der Kombination aus Mikrokamerakopf und Kontrollbox liegt bei 14 W. Als Einsteigermodel fungiert die GP-KH232 in Kombination mit den Kontrollboxen GP-KH232CUE oder GP-KH232CSE.

Es ist aber auch ein Entry Model als OEM-Variante erhältlich. Hier kommt lediglich ein 1/3-Inch-FullHD-Sensor zum Einsatz, die Kamera liefert darum nur eine Auflösung von 900 TV-Zeilen.

4K-Mikrokamera

Die für 2015 angekündigte 4K-Mikrokamera wird 1500 TV-Zeilen liefern. Wie auch das 3-Sensor-Modell eignet sich die mit einem Sensor ausgestattete Mikrokamera für die Verwendung in Medizin (Krankenhaus, Mikroskopie), Industrie (Qualitätskontrolle, Inspektion), Live Science (Forschungseinrichtungen, Labor) und der professionellen Videotechnik (Naturdokumentationen, Sportaufnahmen). »Es gibt natürlich eine Reihe von Kunden, die über viel Know-how bei der Auswertung der Bildinformationen verfügen«, erläutert Linder. »Für diesen Kundenkreis bieten wir unsere Kamera-Module als OEM-Lösungen an.« Auf dem Level eines Einsatzes etwa in einer Mikroskop-Lösung von namhaften Herstellern oder im Bereich der Systemintegration konkurriert Panasonic dabei mit drei, vier großen Wettbewerbern weltweit.

»Entscheidendes Kriterium bei der Auswahl ist hier die Qualität der Verarbeitung«, versichert Linder. »Die CMOS-Chips in unserem 3MOS-Kamerakopf werden in einem besonderen Bonding-Verfahren aufgebracht. Dabei geht es um höchste Genauigkeiten, Abweichung sind zu vermeiden.« Produziert werden diese Mikrokameras in einem Werk in Fukuoka, auf der südlichsten der japanischen Hauptinseln. Erhältlich sind die beratungsintensiven Mikrokameras von Panasonic auch über etwa ein Dutzend spezialisierter Distributoren. »Wir sorgen aber dafür, dass der Kunde bei Bedarf immer die Möglichkeit des direkten Kontakts zu unseren Spezialisten hat.« Gleichzeitig weist Linder darauf hin, dass neben dem Verkauf der Standardversionen das kundenspezifische Projektgeschäft in der Vergangenheit kontinuierlich zugenommen hat. Treiber und Motor bei der weiteren Verbesserung der Mikrokameratechnik ist nach seiner Darstellung in erster Linie die Medizintechnik, »die 4K-Technik wird hier noch bislang ungeahnte Möglichkeiten der Analyse und damit der Diagnoseunterstützung liefern«, versichert Linder.

Im industriellen Bereich gewinnt dagegen die Kamera als integrierte Lösung an Bedeutung sowie die Nutzung gewonnener Technologien aus der Medizin. Neben den auf CCD-Technik basierenden Modulkameras, aber mit Full-HD Auflösung, wie der HD-Color-Modul-Serie GP-MH3xx, die vor allem im Bereich der Überwachung, Inspektion oder speziellen Anwendungen zum Einsatz kommen, setzt Linder für die Zukunft im Hochleistungsbereich auf die 1MOS-Mikrokameras als Einstiegsmodell. »Diese Lösung bietet bereits ein sehr hohes Leistungspotenzial und empfiehlt sich damit zum einen für Anwendungsbereiche, die trotz hoher Anforderungen einem wachsenden Kostendruck ausgesetzt sind, oder für sich dynamisch entwickelnde Märkte etwa in Osteuropa, Russland, Afrika und Asien«.