In vrijwel iedere digitale camera zit dezelfde fundamentele beperking verstopt. Of het nu gaat om een smartphone, een beveiligingscamera, een medische scanner of een zelfrijdende auto: beeldsensoren verliezen een groot deel van het invallende licht nog voordat het de sensor bereikt. Volgens de Eindhovense startup eyeo gaat het zelfs om ongeveer 70 procent.
Het bedrijf denkt daar nu een oplossing voor te hebben gevonden en haalt daarvoor 40 miljoen euro aan groeikapitaal op. De Series A-investeringsronde werd geleid door Innovation Industries, met deelname van onder meer imec, Invest-NL, Brabantse Ontwikkelings Maatschappij en het Duitse High-Tech Gründerfonds. Daarmee komt de totale financiering van eyeo uit op 55 miljoen euro.
Het bedrijf, gevestigd op High Tech Campus Eindhoven, ontwikkelt een nieuwe generatie beeldsensoren op basis van nanofotonica. De technologie komt voort uit jarenlang onderzoek bij imec en moet een alternatief vormen voor de traditionele kleurfilters die vandaag vrijwel iedere camerasensor gebruikt.
Een probleem dat al tientallen jaren meegaat
De meeste moderne camera’s werken met een zogenoemd Bayer-filter. Daarbij krijgt iedere pixel slechts één kleur doorgelaten: rood, groen of blauw. Al het overige licht wordt tegengehouden. Dat systeem bestaat al tientallen jaren en werkt betrouwbaar, maar is inefficiënt. Een groot deel van de beschikbare fotonen gaat simpelweg verloren.
Volgens eyeo vormt dat een steeds groter probleem nu apparaten kleiner worden en camera’s tegelijkertijd hogere prestaties moeten leveren. Fabrikanten willen dunnere smartphones, compactere XR-brillen en kleinere sensoren voor industriële toepassingen, zonder concessies te doen aan beeldkwaliteit.
Eyeo probeert dat probleem op een andere manier aan te pakken. De eigen NCOS-technologie, kort voor Nanophotonic Color Splitting, filtert licht niet maar splitst het op. De afzonderlijke kleuren worden direct naar de juiste pixels gestuurd. Daardoor kan vrijwel al het binnenkomende licht worden benut.
Het resultaat zou een verdrievoudiging van de lichtgevoeligheid zijn. Vooral bij weinig licht kan dat grote gevolgen hebben voor beeldkwaliteit, ruisniveau en kleurweergave. Tegelijkertijd maakt de technologie extreem kleine pixels mogelijk zonder fors kwaliteitsverlies. Dat is interessant voor toepassingen waar iedere millimeter telt.
Van smartphone tot slimme infrastructuur
De markt waarop eyeo zich richt is enorm. Wereldwijd worden jaarlijks miljarden beeldsensoren verkocht voor smartphones, auto’s, industriële systemen, beveiligingscamera’s en medische apparatuur. Volgens het bedrijf vertegenwoordigt de imagingmarkt inmiddels een waarde van ongeveer 30 miljard dollar.
Daarbij verschuift de rol van camera’s steeds verder richting machine vision. Auto’s analyseren hun omgeving continu, fabrieken gebruiken camera’s voor kwaliteitscontrole en slimme steden hangen vol sensoren voor verkeer en veiligheid. Ook in augmented en extended reality worden compacte camera’s steeds belangrijker.
Juist daar kan extra lichtgevoeligheid een groot verschil maken. Een XR-bril bijvoorbeeld heeft weinig ruimte voor grote sensoren of zware optiek, terwijl de beeldkwaliteit hoog moet blijven. Meer licht opvangen zonder grotere hardware kan dan doorslaggevend zijn.
Productie in zicht
Deeptechbedrijven blijven vaak jarenlang hangen in onderzoekslabs, maar eyeo zegt inmiddels een belangrijke volgende stap te hebben gezet. De technologie zou al gevalideerd zijn in een commerciële foundry, oftewel een chipfabriek die sensoren op industriële schaal kan produceren.
Dat is voor investeerders een belangrijk signaal. In de halfgeleiderwereld sneuvelen veel veelbelovende innovaties omdat ze uiteindelijk niet compatibel blijken met bestaande productieprocessen. Eyeo stelt juist dat de technologie op bestaande CMOS-platformen kan worden toegepast.
CEO en medeoprichter Jeroen Hoet noemt de huidige generatie sensoren “een vijftig jaar oude beperking” waar vrijwel iedere moderne camera nog steeds tegenaan loopt. Met de nieuwe investering wil het bedrijf de stap maken van technologieontwikkeling naar grootschalige commerciële uitrol.
Een deel van het kapitaal gaat naar de verdere ontwikkeling van 3D stacked CMOS-sensoren. Daarbij worden verschillende chiplagen boven op elkaar geplaatst, waardoor sensoren sneller en efficiënter kunnen worden. Grote spelers als Sony en Samsung investeren al jaren zwaar in die techniek voor high-end smartphones en professionele camera’s.
Daarnaast breidt eyeo zijn ontwerpactiviteiten verder uit in Antwerpen, waar het bedrijf een sensor design center heeft geopend voor chipontwerp en systeemarchitectuur.
