NCOS เทคโนโลยีแยกสีด้วยนาโนโฟโทนิกส์ของ eyeo อาจพลิกโฉมประสิทธิภาพเซ็นเซอร์กล้อง

ปัญหาของเซ็นเซอร์ภาพแบบดั้งเดิม

เซ็นเซอร์กล้องดิจิทัลส่วนใหญ่ในปัจจุบันใช้ color filter array เช่นรูปแบบ Bayer ซึ่งกำหนดให้แต่ละพิกเซลรับเพียงหนึ่งสี (แดง เขียว หรือ น้ำเงิน)

ปัญหาคือฟิลเตอร์เหล่านี้ต้อง ดูดซับหรือบล็อกความยาวคลื่นที่ไม่ต้องการ ส่งผลให้แสงจำนวนมากสูญหายก่อนจะถูกแปลงเป็นสัญญาณภาพ

รายงานหลายแหล่งระบุว่า เซ็นเซอร์แบบเดิมอาจสูญเสียโฟตอนที่เข้ามาถึงประมาณ 70% เพราะถูกดูดซับโดยฟิลเตอร์สี

ข้อจำกัดนี้ส่งผลต่อกล้องแทบทุกประเภท ตั้งแต่สมาร์ตโฟนไปจนถึงระบบภาพในโรงงานอุตสาหกรรม แม้วิศวกรจะพยายามแก้ปัญหาด้วยเซ็นเซอร์ใหญ่ขึ้น เลนส์ดีขึ้น หรืออัลกอริทึมถ่ายภาพเชิงคำนวณ แต่การสูญเสียแสงในระดับฮาร์ดแวร์ก็ยังคงอยู่

NCOS® แก้ปัญหาอย่างไร

เทคโนโลยีของ eyeo เปลี่ยนจากการใช้ฟิลเตอร์สีมาเป็น โครงสร้างนาโนโฟโทนิกส์ที่แยกแสงตามความยาวคลื่น แล้วนำแต่ละสีไปยังพิกเซลที่เหมาะสมแทน

กล่าวง่าย ๆ คือ แทนที่จะทิ้งแสงส่วนใหญ่ ระบบจะ จัดสรรแสงทั้งหมดไปยังตำแหน่งที่ต้องการ ทำให้ใช้พลังงานของแสงได้เต็มที่กว่าเดิม

ตามข้อมูลจากบริษัทและสื่ออุตสาหกรรม เทคโนโลยีนี้อาจให้

• ความไวแสงสูงขึ้นถึงประมาณ 3 เท่า เมื่อเทียบกับเซ็นเซอร์ที่ใช้ฟิลเตอร์สีแบบเดิม

ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นนี้อาจนำไปสู่ประโยชน์หลายด้าน เช่น

• ถ่ายภาพในสภาพแสงน้อยได้ดีขึ้น
• คุณภาพสัญญาณและช่วงไดนามิกดีขึ้น
• ใช้พิกเซลขนาดเล็กลงโดยไม่เสียความไวแสง
• ลดการใช้พลังงานของโมดูลกล้อง

เนื่องจากเป็นการปรับปรุงในระดับฮาร์ดแวร์ของเซ็นเซอร์ เทคโนโลยีนี้จึงมีผลกับทั้ง กล้องสำหรับมนุษย์และระบบแมชชีนวิชันที่ต้องการข้อมูลภาพที่เชื่อถือได้ในสภาพแสงยาก

การใช้งานที่อาจได้ประโยชน์

eyeo มองว่าเซ็นเซอร์ที่ใช้แสงได้คุ้มค่ามากขึ้นสามารถสร้างผลกระทบได้ในหลายอุตสาหกรรม

สมาร์ตโฟน

กล้องมือถือมีข้อจำกัดด้านขนาดเซ็นเซอร์และเลนส์ หากเซ็นเซอร์รับแสงได้มากขึ้น ก็อาจช่วยให้ ถ่ายภาพกลางคืนดีขึ้น ลดการพึ่งพาการประมวลผลภาพ และทำให้โมดูลกล้องบางลง

ระบบอุตสาหกรรมและแมชชีนวิชัน

โรงงานอัตโนมัติ หุ่นยนต์ และระบบตรวจสอบคุณภาพต้องทำงานในสภาพแสงที่ไม่แน่นอน เซ็นเซอร์ที่ไวแสงกว่าอาจช่วยเพิ่ม ความแม่นยำและความเร็วในการตรวจจับ

อุปกรณ์ XR และอุปกรณ์สวมใส่

แว่น AR หรือ Mixed Reality ใช้กล้องสำหรับการทำแผนที่พื้นที่ การติดตามสายตา และการตรวจจับท่าทาง เซ็นเซอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงสามารถทำให้ ระบบกล้องเล็กลงและใช้พลังงานต่ำลง ซึ่งสำคัญมากสำหรับอุปกรณ์สวมใส่

โครงสร้างพื้นฐานเมืองอัจฉริยะ

กล้องสำหรับการจราจร ความปลอดภัย และการตรวจสอบโครงสร้างพื้นฐานต้องทำงานทั้งกลางวันและกลางคืน เซ็นเซอร์ที่รับแสงได้ดีขึ้นอาจช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบเหล่านี้โดยไม่เพิ่มการใช้พลังงาน

เครื่องจักรและระบบอัตโนมัติ

หุ่นยนต์ โดรน และระบบนำทางอัตโนมัติต้องพึ่งพาการมองเห็นของคอมพิวเตอร์ เซ็นเซอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงสามารถช่วยให้ ระบบรับรู้สภาพแวดล้อมได้ดีขึ้นแม้ในสภาพแสงต่ำ และยังประหยัดพลังงาน

เงินทุน Series A จะช่วยอะไรบ้าง

การระดมทุนรอบล่าสุดนำโดย Innovation Industries พร้อมนักลงทุนเดิม เช่น imec.xpand, Invest‑NL Deep Tech Fund, QBIC, High‑Tech Gründerfonds และ Brabant Development Agency (BOM)

เงินทุนนี้จะถูกใช้เพื่อเร่งเปลี่ยนเทคโนโลยี NCOS® จากต้นแบบวิจัยไปสู่ผลิตภัณฑ์จริง โดยมีเป้าหมายหลัก ได้แก่

• ขยายเทคโนโลยีไปสู่ การผลิตเซ็นเซอร์ในระดับอุตสาหกรรม
• สร้างและขยาย ทีมออกแบบชิปและวิศวกรรมภายในบริษัท
• พัฒนา เซ็นเซอร์ CMOS แบบ 3D‑stacked รุ่นใหม่ ที่รวมชั้นนาโนโฟโทนิกส์เข้ากับสถาปัตยกรรมเซมิคอนดักเตอร์ขั้นสูง

ช่วงนี้ถือเป็นจุดสำคัญ เพราะเทคโนโลยีเซ็นเซอร์จำนวนมากแสดงผลลัพธ์ที่ดีในห้องทดลอง แต่ต้องพิสูจน์ว่าสามารถผลิตจำนวนมากได้จริงในโรงงานเซมิคอนดักเตอร์

ทำไมอุตสาหกรรมกล้องกำลังจับตา

หากเทคโนโลยีของ eyeo สามารถผลิตได้ในระดับอุตสาหกรรมจริง มันอาจแก้ปัญหาพื้นฐานของการถ่ายภาพดิจิทัลที่มีมานานเกือบ ครึ่งศตวรรษ นั่นคือการสูญเสียแสงจำนวนมากในฟิลเตอร์สีของเซ็นเซอร์

แนวคิดการแยกสีด้วยนาโนโฟโทนิกส์ถูกศึกษามานานแล้ว แต่การใช้งานเชิงพาณิชย์ยังต้องพิสูจน์อีกหลายด้าน เช่น

• ความเข้ากันได้กับกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์
• ต้นทุนการผลิต
• ประสิทธิภาพเมื่อผลิตจำนวนมาก

หากอุปสรรคเหล่านี้ถูกแก้ได้ เซ็นเซอร์ที่จับแสงได้มากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญอาจส่งผลต่อทุกอย่าง ตั้งแต่ กล้องในสมาร์ตโฟน ไปจนถึงระบบคอมพิวเตอร์วิทัศน์ในหุ่นยนต์และเครื่องจักรอัตโนมัติ