Aktive Ausrichtung - Kameramodule und optische Geräte

Was ist aktive Ausrichtung für Kameramodule?

Die aktive Ausrichtung ist ein hochpräziser Prozess, der bei der Montage von optischen Mehrfachsystemen wie Kameramodulen zum Einsatz kommt, um eine optimale Bildqualität sicherzustellen. Im Gegensatz zur passiven Ausrichtung, die auf mechanischen Toleranzen basiert, passt die aktive Ausrichtung die Position der Linse dynamisch an, während das Bildfeedback in Echtzeit überwacht wird.

Diese Technik stellt eine Genauigkeit im Mikrometerbereich für Parameter wie Fokus, Zentrierung, Neigung und Drehung sicher. Sie ist unverzichtbar für die Massenproduktion hochmoderner Bildgebungssysteme. Dazu zählen Smartphones, vernetzte Geräte, ADAS-Systeme für Kraftfahrzeuge, medizinische Geräte und industrielle Vision-Technologie, bei denen Leistung und Konsistenz eine wichtige Rolle spielen.

Kosten von Fehlausrichtungen bei der Montage optischer Bauteile

Eine schlechte Ausrichtung von Objektiv und Sensor führt zu unscharfen Bildern, einer ungenauen Tiefenwahrnehmung und einer Bildfeldwölbung, die durch eine passive Montage nicht zuverlässig verhindert werden kann. In Anwendungsbereichen wie ADAS, AR/VR/MR und der medizinischen Bildgebung wirken sich diese Mängel direkt auf die Sicherheit und die Leistung der Produkte aus.

Averna stellt eine hochwertige Ausrichtung für alle Arten von Kameras sicher, die in Hunderten von Anwendungen zum Einsatz kommen. Die gleiche Technologie kommt auch bei LED- oder laserbasierten Systemen zum Einsatz. Dazu zählen auch Mehrstrahl-Scheinwerfer.

Mit über zwei Jahrzehnten Erfahrung bei Vision-Systemen und Automatisierung liefern wir robuste, serienreife Plattformen. Unser integrierter Ansatz verbindet optische Messtechnik, Bildverarbeitung, Robotik und proprietäre Ausrichtungsalgorithmen, um eine gleichbleibende Leistung auf höchstem Niveau sicherzustellen.

Wir helfen Herstellern dabei, Herausforderungen wie die folgenden zu meistern:

Genauigkeit im Mikrometerbereich bei geringer Prozessvariabilität
Hoher Durchsatz ohne Beeinträchtigung der Bildqualität
Stabilität unter thermischer oder mechanischer Belastung
Schnelle Umrüstung für gemischte Produktlinien

Aktive Ausrichtung während des gesamten Lebenszyklus

Von der Entwicklung bis zur Serienfertigung unterstützt Averna jede Phase des Lebenszyklus Ihres Kameramoduls. Wir bieten Prototyping-Tools, halbautomatische Lösungen für die Produktionssteigerung und vollautomatische Plattformen für die Großserienfertigung.

Phase 01
Prototypenentwicklung und Machbarkeitsnachweis

Tischgeräte und kleine Prototypensysteme für Forschung und Entwicklung sowie die frühzeitige Designvalidierung, die es Kunden ermöglichen, ihre Entwürfe zu optimieren, bevor sie endgültig festgelegt werden.
Phase 02
Einführung – Einstiegsstufe

Manuelle bis halbautomatische aktive Ausrichtung für Kleinserienfertigung und die Einführungsphase neuer Produkte. Unterstützt grundlegende Modulkonfigurationen mit schnellem Wechsel zwischen verschiedenen Produkttypen.
Phase 03
Wachstum – Skalierbar und modular

Halb- bis vollautomatische Testgeräte für die Serien- und Großserienfertigung. Die modulare Architektur ermöglicht den Einsatz in gemischten Fertigungslinien mit minimalem Umrüstaufwand.
Phase 04
Produktion – Großserienfertigung

Vollautomatische Plattform zur aktiven Ausrichtung für eine nachhaltige Großserienfertigung, die hinsichtlich Taktzeit und gleichbleibender Ausbeute über Schichten und Standorte hinweg optimiert ist.
Phase 05
Anpassung – Begleitung in Übergangsphasen und bis zum Lebewnsende

Neukonfiguration der Plattform für die Einführung neuer Produkte und den Wechsel von Produktlinien, einschließlich Wartungs- und Reparaturunterstützung über den gesamten Programmlebenszyklus hinweg.

Anwendungen der aktiven Ausrichtung

Jeder Schritt muss sorgfältig ausgeführt werden, um Fehler oder Mängel zu vermeiden. Averna stellt eine hochwertige Ausrichtung für alle Arten von Kameras sicher, die in Hunderten von Anwendungen zum Einsatz kommen. Dieselbe Technologie kommt auch bei LED- oder laserbasierten Systemen zum Einsatz. Dazu zählen auch Mehrstrahl-Scheinwerfern.

Haupt-, Ultraweitwinkel-, Tele- und Frontkamera-Module. Tiefenmess- und Strukturlicht-Module für die Gesichtserkennung.

Front-, Rundumsicht- und Innenraumkameras. LiDAR-Empfänger und laserbasierte Scheinwerfermodule.

Durchsichtkameras, Eye-Tracking-Module und Tiefensensoren in Smart-Brillen und XR-Headsets.

Überwachungskameras, Projektoren und in Displays integrierte Kameramodule.

MEMS, Infrarotsensoren und elektrooptische Aktoren, die eine optische Integration auf Komponenten- oder Modulebene erfordern.

Endoskope, Operationskameras und Module für die diagnostische Bildgebung, die eine Rückverfolgbarkeit auf Geräteebene erfordern.

Der Prozess der aktiven Ausrichtung

Die aktive Ausrichtung ist ein mehrstufiger Prozess, der eine optimale optische Leistung und mechanische Stabilität in Kameramodulen sicherstellt. Jede Phase spielt eine wichtige Rolle bei der Bereitstellung hochwertiger Bilder, insbesondere bei Anwendungen, die Präzision und Zuverlässigkeit erfordern.

Vorbereiten

Alle optischen und elektronischen Komponenten werden vor der Montage einer strengen Sichtprüfung/Vision-Inspektion unterzogen, um deren Fehlerfreiheit sicherzustellen. Jede Oberfläche muss gereinigt, behandelt, getestet und überprüft werden. Das Gerät überprüft die Qualität der Linsen und führt Chip-Tests auf heiße, dunkle und tote Pixel sowie Messungen des Stroms, der Pixelreaktion und der Gleichmäßigkeit durch.

Auftragen

Die Dosierung erfolgt präzise, um Verformungen durch übermäßigen Kleberauftrag zu vermeiden. Es werden mehrere Dosiertechniken (Spritzverfahren, volumetrisches Verfahren) unterstützt, wobei kontrollierte Parameter zum Ausgleich von Schwankungen in der Klebstoffviskosität zum Einsatz kommen. Über Machine Vision werden die Dosierposition und die Ergebnisse frühzeitig überprüft.

Grafik zur Vorbereitung der aktiven Ausrichtung

Ausrichten

Die Ausrichtung erfolgt in einer sauberen Umgebung unter Verwendung eines vollautomatischen mehrachsigen Bewegungssystems. Mithilfe von Projektionen und Zielverifizierung werden die Komponenten mit Mikrometergenauigkeit gemäß den Normen NEN12233 oder den Averna-spezifischen Ausrichtungsalgorithmen montiert.

UV-Härtung

Die UV-Härtung erfolgt innerhalb der Ausrichtungsumgebung. Da die Härtung zu einer Verschiebung der Komponenten führen kann, werden mehrere Härtungsphasen integriert und kontinuierlich überwacht. Thermische Härtungsschritte stellen die strukturelle Festigkeit sicher.

Validieren

Das montierte Modul wird nach der Ausrichtung erneut validiert. Da jeder Schritt zu Fehlern führen kann, werden alle Überprüfungen wiederholt. Averna validiert die Visierlinie, MTF, Verzerrung, Streulicht, EFL, Bildfeldwölbung und viele andere Funktionsparameter.

Erleben Sie die Vorteile präziser Automatisierung

Sehen Sie, wie unsere automatisierte Montagelinie für Kameramodule auf Tastendruck in einer Reinraumumgebung Spitzenleistungen erbringt.

Broschüren-Cover – Avernas aktive Ausrichtungstechniken ermöglichen hochpräzise Sicherheitskameras für die Automotive-Branche

Um der steigenden Nachfrage im Bereich der ADAS-Tests gerecht zu werden, hat Averna ein automatisiertes System zur aktiven Ausrichtung entwickelt, das für die Montage verschiedener Kameramodule mit hoher optischer Präzision ausgelegt ist. Die Lösung vereint Machine Vision, Robotik und Inline-Qualitätskontrolle in einer modularen, fertigungsreifen Konfiguration.

Ausrichtungsgenauigkeit im Submikrometerbereich über 6 Freiheitsgrade hinweg, wodurch eine gleichbleibende optische Leistung sichergestellt wird
Vollautomatisches System, das eine schnelle Montage und Echtzeitprüfung für verschiedene Kameramodultypen ermöglicht

Dieser Ansatz gestattet eine skalierbare aktive Ausrichtung in der Fertigung unter Wahrung hoher Qualitätsstandards und betrieblicher Flexibilität.

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