Interview / Osram Opto Semiconductors IRED - unsichtbares Licht für einen besseren Überblick

Dr. Jörg Heerlein, Senior Manager Product Marketing von Osram Opto Semiconductors: »Als gängigste Lichtquelle haben sich IRED mit 850 nm Wellenlänge etabliert. Dieses Spektrum ist für Menschen kaum mehr wahrnehmbar, liegt aber noch sehr gut im Empfindlichkeitsbereich der Kamerasensoren.«
Dr. Jörg Heerlein, Senior Manager Product Marketing von Osram Opto Semiconductors: »Als gängigste Lichtquelle haben sich IRED mit 850 nm Wellenlänge etabliert. Dieses Spektrum ist für Menschen kaum mehr wahrnehmbar, liegt aber noch sehr gut im Empfindlichkeitsbereich der Kamerasensoren.«

Kamerabasierte Videoüberwachungssysteme, Nachtsichtassistenten im Auto oder Systeme, die per Infrarotlicht Abstände messen und so Bewegungen im Raum erfassen, sind nur einige der Wachstumssegmente für Infrarot-LED (IRED). Markt&Technik sprach mit Dr. Jörg Heerlein von Osram Opto Semiconductors über Entwicklungsfortschritte und Trends.

Markt&Technik: Welche neuen Einsatzgebiete für Infrarot-LED sehen Sie derzeit?

Dr. Jörg Heerlein, Senior Manager Product Marketing von Osram Opto Semiconductors: Derzeit werden IRED verstärkt für Videoüberwachungs-Systeme eingesetzt. Ob auf Bahnhöfen und Flughäfen, öffentlichen Plätzen, in Industriegebieten, Museen oder Banken – viele nutzen Lösungen mit integrierten Beleuchtungseinheiten, die bestimmte Areale mit infrarotem Licht ausleuchten, um so unabhängig von den Umgebungslichtverhältnissen gute Bilder zu erhalten. Auch für intelligente Systeme, wie Sensoren auf Kamerabasis, wird für die nötige Aufnahmequalität vielfach infrarotes Licht verwendet. Sie können aufgenommene Bilder auf sehr hohem Niveau auswerten und werden beispielsweise zum Auslesen von Kfz-Kennzeichen oder – in der Industrie – für Visionssysteme genutzt. Aber auch Bereiche wie Fahrsicherheit setzen zunehmend auf IRED.

Welche Systeme gibt es speziell im Automobil-Bereich?

Hier sind beispielsweise Aufmerksamkeits- oder Drowsy-Driver-Assistenten auf dem Vormarsch. Dabei nimmt eine hinter dem Lenkrad angebrachte Kamera mit Infrarot-Beleuchtung das Gesicht des Fahrers auf und erkennt anhand der Lidschlagfrequenz, ob er müde wird. Pre-Crash-Sensoren sind ein weiteres Beispiel. Sie überwachen die unmittelbare Umgebung und werten die Bilder zur Vorhersage möglicher Unfälle aus – also beispielsweise zu dichtes Auffahren, Fußgänger, die plötzlich auf die Straße laufen, etc.

Welche technischen Anforderungen stellen diese neuen Einsatzgebiete an die IRED?

Als gängigste Lichtquelle haben sich IRED mit 850 nm Wellenlänge etabliert. Dieses Spektrum ist für Menschen kaum mehr wahrnehmbar, liegt aber noch sehr gut im Empfindlichkeitsbereich der Kamerasensoren. Eine Reihe von Innovationen führte zu drastischen Helligkeits- und Effizienzsteigerungen der Sender. Sie bilden die Basis für kompakte und effiziente Designs sowie für die Erschließung neuer Anwendungen. Die bereits beschriebenen Beispiele setzen auf möglichst kompakte Beleuchtungseinheiten und benötigen kleine Sender mit hohen optischen Leistungen, die zudem hohe Betriebsströme im Dauerbetrieb gewährleisten. In Einsatzgebieten, in denen große Reichweiten gefordert sind, wie bei der Überwachung großer Areale, müssen die Sender zudem eine hohe Strahlstärke – also viel Licht pro Raumwinkel – bieten.

In der Bewegungserkennung hingegen setzt man auf kurze Lichtimpulse. 3D-Systeme können so die Abstände zwischen Kamera und Objekt messen, Bewegungsmuster erkennen und entsprechend interpretieren. Aktuell wird dieses System unter anderem in der Gestenerkennung für Spiele oder zur Bedienung von Computern eingesetzt. Auch die industrielle Produktion, mit der intelligenten Erfassung von Objekten, und automobile Sicherheitssysteme – zum Beispiel mit der Bewegungsregistrierung von Fußgängern – sind Einsatzgebiete für 3D-Kameras. Eingesetzt werden dazu häufig PMD-Sensoren, PMD steht für Photonic Mixing Device, die mit einer infraroten Lichtquelle gekoppelt werden und die Laufzeit des Lichtimpulses von der Lichtquelle zum Objekt und zurück zum Detektor messen. Eine andere Möglichkeit bildet die Messung der Phasenverschiebung des infraroten Signals.