Singular Photonics erhält 2,15 Millionen Dollar für photonenzählende Bildsensoren

2,15 Millionen Dollar für die nächste Sensorengeneration

Das in Edinburgh ansässige Halbleiterunternehmen Singular Photonics hat eine überzeichnete Finanzierungsrunde über 2,15 Millionen US-Dollar (1,6 Millionen Pfund) abgeschlossen. Das am 19. August 2026 bekannt gegebene Kapital soll die Entwicklung der nächsten Generation von Bildsensoren auf Basis sogenannter SPADs beschleunigen.

SPAD steht für Single-Photon Avalanche Diode, also eine Einzelphotonen-Lawinenfotodiode. Singular Photonics will mit dem Geld sein Ingenieurteam ausbauen, die Produktentwicklung vorantreiben und ein breiteres Sensorportfolio schneller auf den Markt bringen.

Wer investiert hat

Angeführt wurde die Runde von ACF Investors. Wren Capital, Cambridge Angels, Scottish Enterprise, Quantum Exponential und Old College Capital beteiligten sich ebenfalls. Auch bestehende Anteilseigner investierten erneut.

Parallel zur Finanzierung teilte Singular Photonics mit, dass Dipesh Patel in den Verwaltungsrat eingezogen ist. Patel war zuvor Technologiechef des Chipdesigners Arm. Er verbrachte 25 Jahre bei dem Unternehmen und verantwortete als CTO unter anderem die Bereiche Forschung und Digital IT.

Ein Spin-off der University of Edinburgh

Singular Photonics entstand als Spin-off der University of Edinburgh aus Forschungsarbeiten unter Leitung von Professor Robert Henderson. Die Ursprünge des Unternehmens liegen in der digitalen Bildgebung und in der Entwicklung nanometerbasierter CMOS-SPAD-Bildsensoren, darunter auch Technologien zur Laufzeitmessung von Licht – dem sogenannten Time-of-Flight-Verfahren.

Als fabless Halbleiterunternehmen entwickelt Singular Photonics die Sensoren, betreibt aber keine eigene Chipfertigung. Der Ansatz des Unternehmens: Sensoren sollen nicht nur Licht aufnehmen, sondern möglichst bereits auf dem Chip relevante Informationen aus den erfassten Photonen ableiten.

Was SPAD-Bildgebung anders macht

Herkömmliche Bildsensoren messen meist, wie viel Licht während einer Belichtungszeit insgesamt auf ein Pixel fällt. Ein SPAD-Sensor kann dagegen einzelne Photonen erkennen und ihren Eintreffzeitpunkt registrieren.

Dadurch lassen sich – je nach Konfiguration – nicht nur Helligkeitswerte bestimmen. Auch Entfernungen, Materialeigenschaften oder Veränderungen in Gewebe können aus der Intensität und dem präzisen Timing der Photonen abgeleitet werden.

Singular Photonics kombiniert dafür dreidimensional gestapelte SPAD-Arrays mit Rechenlogik unterhalb der lichtempfindlichen Sensorebene. Funktionen wie Photonenzählung, Zeitmessung, Histogramme, statistische Auswertungen und Autokorrelation können direkt am oder nahe dem Pixel ausgeführt werden.

Das soll den Transport großer Mengen unbearbeiteter Sensordaten reduzieren und eine schnellere Auswertung ermöglichen. Besonders für Edge- und KI-Systeme verspricht sich das Unternehmen Vorteile bei Latenz, Energieverbrauch und Baugröße.

Andarta: kompakte Sensorik für medizinische Bildgebung

Andarta ist ein kompakter, hochempfindlicher SPAD-Sensor, den Singular Photonics gemeinsam mit Meta entwickelt hat. Er ist für verschiedene medizinische Bildgebungsverfahren ausgelegt und soll zugleich einen Schritt hin zur Integration von SPAD-Technologie in Wearables darstellen.

Der Sensor unterstützt Autokorrelation direkt im Pixel. Damit lassen sich schnelle Schwankungen des Lichts analysieren. Als mögliches Beispiel nennt das Unternehmen die Überwachung der zerebralen Durchblutung: Dabei werden Veränderungen des Lichts verfolgt, während es Gewebe durchdringt – auch in Tiefen, die mit bestehenden Sensoren nicht erreichbar seien.

Andarta wird damit nicht lediglich als empfindlichere Kamera positioniert. Die Kombination aus Einzelphotonenmessung, kompakter Bauform und lokaler Datenverarbeitung soll anspruchsvolle optische Messungen in medizinischen und möglicherweise auch tragbaren Geräten praktikabler machen.

Sirona: 512 Pixel für Zeitmessung und Spektroskopie

Sirona ist das erste Produkt von Singular Photonics. Der SPAD-Zeilensensor verfügt über 512 Pixel und unterstützt das zeitkorrelierte Zählen einzelner Photonen, kurz TCSPC. Die integrierte Histogrammerstellung und Zeit-Binning-Funktionen helfen dabei, nicht nur die Anzahl der Photonen, sondern auch deren Eintreffzeitpunkte auszuwerten.

Nach Angaben des Unternehmens kommt Sirona unter anderem für folgende Anwendungen infrage:

• Raman-Spektroskopie
• Fluoreszenzlebensdauer-Mikroskopie (FLIM)
• Laufzeitmessung (Time of Flight)
• Quantenanwendungen

Die Einsatzfelder reichen damit von wissenschaftlichen Instrumenten bis zur industriellen Sensorik. Zeitinformationen können beispielsweise dabei helfen, Materialien zu unterscheiden oder die Laufzeit von Licht zu messen. Bei der Fluoreszenzlebensdauer-Mikroskopie lassen sich Eigenschaften untersuchen, die in einem herkömmlichen Intensitätsbild nicht sichtbar wären.

Diese Märkte stehen im Fokus

Singular Photonics nennt drei zentrale Anwendungsbereiche:

Industrielle Bildverarbeitung und Physical AI

Maschinelles Sehen, industrielle Automatisierung und sogenannte Physical-AI-Systeme sollen von Sensoren profitieren, die optische Informationen schnell und lokal verarbeiten. Die Rechenfunktionen auf dem Chip könnten dort hilfreich sein, wo Datenübertragung, Verzögerungen oder die Größe herkömmlicher Kamerasysteme Grenzen setzen.

Wissenschaft und Messtechnik

Die TCSPC-Funktion, Histogrammerstellung und Zeit-Binning von Sirona passen zu Spektroskopie, Mikroskopie, Laufzeitmessungen und Quantenanwendungen. In diesen Bereichen müssen häufig sehr kleine Photonenmengen ausgewertet und ihre Ankunftszeiten präzise bestimmt werden.

Medizinische Bildgebung und Wearables

Andarta zielt auf medizinische Bildgebungsverfahren und eine mögliche Integration in tragbare Geräte. Die Autokorrelation im Pixel soll unter anderem Messungen wie die Überwachung der zerebralen Durchblutung unterstützen, bei denen hohe Empfindlichkeit und eine kompakte Bauweise entscheidend sind.

Frühere Unternehmensangaben nannten außerdem Unterhaltungselektronik und die Automobilbranche als mögliche Einsatzgebiete. Die Finanzierungsmitteilung stellt jedoch vor allem maschinelles Sehen, industrielle Automatisierung, wissenschaftliche Instrumente und medizinische Bildgebung heraus.

Wofür das neue Kapital eingesetzt wird

Die 2,15 Millionen US-Dollar sollen vor allem operatives und kommerzielles Wachstum finanzieren. Singular Photonics will seine Engineering-Kapazitäten erweitern, die Produktentwicklung beschleunigen und weitere SPAD-Bildsensoren schneller zur Marktreife bringen.

Die Berufung von Dipesh Patel ergänzt diesen Schritt um Erfahrung aus der internationalen Halbleiterbranche. Für Singular Photonics geht es damit nicht nur um die Einführung eines einzelnen Sensors, sondern um den Aufbau einer Produktfamilie rund um ein gemeinsames Prinzip: einzelne Photonen erkennen, mehr Daten direkt auf dem Chip verarbeiten und diese Architektur für industrielle, wissenschaftliche und medizinische Systeme nutzbar machen.