Eyeo uit Eindhoven herontdekt de beeldsensor

De Eindhovense startup Eyeo herschrijft de regels van imaging. Door siliciumfotonica toe te passen en zo kleurfilters te vervangen, heeft het een sensor gecreëerd die meer licht opvangt, de camera kleiner maakt en de prestaties verbetert.

Weinig startups kunnen zelf kiezen aan welke klanten ze hun producten verkopen en welke moeten wachten op hun beurt, maar Eyeo is er daar één van. Het bedrijf, voortgekomen uit onderzoeksinstituut imec en nu gevestigd in Eindhoven, luidt een nieuw tijdperk in beeldtechnologie in, mogelijk gemaakt door geïntegreerde fotonica. Momenteel bereidt het bedrijf evaluatiekits voor en zal deze selectief distribueren naar partners met het grootste potentieel voor productintegratie.

De kern van Eyeo’s innovatie is een fundamentele heroverweging van hoe beeldsensoren kleur vastleggen. Traditionele CMOS-sensoren maken gebruik van zogenaamde Bayer-filters – minuscule rode, groene en blauwe filters die over pixels worden gelegd om kleur toe te wijzen. Deze methode is al een halve eeuw standaard, maar heeft een groot nadeel: ongeveer 70% van het binnenkomende licht wordt weggegooid. “Dat is een enorme verspilling van informatie”, aldus CEO Jeroen Hoet.

Eyeo’s aanpak vervangt kleurenfilters door een fotonische structuur die binnenkomend licht op golflengte splitst voordat het de pixelarray bereikt. Het is een slimme toepassing van siliciumfotonica, veelgebruikt in optische communicatie, maar nu hergebruikt voor beeldvorming. Licht komt binnen via een nanoscopische trechter, wordt in een verticale golfgeleider geleid en ondergaat golflengtespecifieke interferentie. Hierdoor worden kleuren ruimtelijk gescheiden en naar afzonderlijke pixels geleid – geen filtering, geen verspilling.

Schaal

Het ontwerp maakt een verdrievoudiging van de lichtgevoeligheid mogelijk. Dat is een game-changer, vooral voor toepassingen die beperkt zijn door de grootte of lichtomstandigheden. Augmented reality-brillen kunnen bijvoorbeeld nu kleinere camera’s integreren zonder dat dit ten koste gaat van de prestaties. “Waar AR-brillen vandaag de dag nog steeds omvangrijke optica vereisen, kunnen onze sensoren een derde kleiner zijn en toch de huidige configuraties evenaren of overtreffen”, aldus Hoet.

Ook smartphones profiteren hiervan. Bij weinig licht vertaalt de extra gevoeligheid zich in schonere, helderdere beelden. Door de sensorgrootte constant te houden, kunnen fabrikanten daarentegen hogere framesnelheden of snellere beeldregistratie mogelijk maken, wat de deur opent naar geavanceerde computerfotografie en realtime 3D-scanning.

Ondanks de geavanceerde prestaties blijft de technologie CMOS-compatibel. “We raken de onderliggende beeldsensor niet aan”, benadrukt Hoet. “We vervangen alleen de bovenste laag door onze golfgeleiderstructuren, waarbij we gebruikmaken van standaard CMOS-materialen en -processtappen.” Dit houdt niet alleen de kosten in de hand, maar zorgt er ook voor dat Eyeo’s ontwerp schaalbaar is binnen bestaande foundries.

België – Nederland

Hoewel Eyeo van Belgische oorsprong is, heeft het bedrijf bewust gekozen voor een hoofdkantoor in Nederland. “We zijn een hybride bedrijf: beeldsensoren aan de ene kant, geïntegreerde fotonica aan de andere kant. En wat betreft fotonica-expertise was de regio Eindhoven – gevoed door het PhotonDelta-ecosysteem – duidelijk de betere keuze.”

Eyeo telt ongeveer tien medewerkers en verwacht er tegen het einde van het jaar vijftien te hebben. Fotonicaspecialisten zijn in Eindhoven makkelijker te vinden dan in België.

Van R&D naar productie

Met een startkapitaal van 15 miljoen euro maakt Eyeo nu de overstap van R&D naar productie. Het eerste commerciële product – een beeldsensor voor industriële toepassingen – wordt naar verwachting in 2027 gelanceerd. Een evaluatiekit voor een breder scala aan toepassingen wordt volgende zomer gelanceerd, maar is beperkt beschikbaar. “We willen ervoor zorgen dat deze kits terechtkomen bij bedrijven die de daadwerkelijke implementatie zullen uitvoeren”, aldus Hoet. “Het zinvol ondersteunen van elke evaluatie kost middelen, dus we geven prioriteit aan kwaliteit boven kwantiteit.”

Deze zorgvuldige marktintroductiestrategie weerspiegelt Eyeo’s bredere ambitie: Europa opnieuw positioneren als een concurrerende speler op het gebied van beeldsensoren. “Er is een sterke erfenis van beeldverwerking in Europa, maar veel daarvan is vervaagd”, merkt Hoet op. “In de geschiedenis van digitale beeldverwerking hebben zich drie fundamentele veranderingen voorgedaan: de overstap van analoog naar CCD, de overgang naar CMOS en Sony’s introductie van backside illumination. Wij geloven dat onze technologie een vierde golf zal inluiden, de golf van Imaging 4.0.” Als Eyeo’s vroege succes een indicatie is, is de industrie het daarmee eens.