Ams : “Sharp eye” for robots – ams OSRAM expands its 3D Sensing portfolio

2021/06/29

Belago1.1 Dot Projector combines VCSEL chip, optics and robust package.

Der Belago1.1 Dot Projector kombiniert VCSEL-Chip, Optik und robustes Gehäuse.

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News Facts

• Belago1.1 Dot Projector combines VCSEL chip, optics and robust package.
• Component enables the creation of high-resolution maps of the environment to help robots avoid collisions with people or obstacles.
• Belago1.1 extends ams OSRAM's comprehensive portfolio for all three 3D sensing methods.

Premstaetten, Austria (29th June, 2021) -- ams OSRAM (SIX: AMS), a global leader in optical solutions, expands its 3D Sensing portfolio with the Belago1.1 Dot Projector. While it will take some time before autonomous vehicles become mainstream, robots and automatic guided vehicles are becoming more advanced and carrying out more tasks than ever before. Technological developments in the field of 3D sensor technology are driving this trend. A key component of these systems are infrared light sources, such as ams OSRAM's Belago1.1. The Dot Projector combines a VCSEL chip with special optics and a robust package that is ideally suited for environment sensing via Active Stereo Vision (ASV) in robots and Automatic Guided Vehicles (AGVs).

'Consumer robots such as robotic vacuum cleaners or lawn mowers, and industrial AGVs and autonomous mobile robots need 'eyes' to navigate around their environment,' explains Matthias Gloor, Product Manager at ams OSRAM. 'With our Belago1.1 Dot Projector, we provide vision to robots by helping construct a high-resolution map of their surroundings and enabling high-quality obstacle detection in a package that is easy to integrate for our customers.'

Active Stereo Vision uses two special infrared cameras to read the pattern that the Dot Projector projects onto a defined field-of-view, that is invisible to humans. By comparing the perspectives of the scene from both cameras, depth is calculated, resulting in a high-quality threedimensional map. If an object is located in front of the robot, it is visible on the 3D map and allows the robot to take action, such as stopping or going around the obstacle.

Micro Lens Array provides special dot pattern

The random dot pattern of the Belago1.1 consists of 5,000 individual light dots, which are generated by combining the infrared VCSEL with a proprietary optical system (Micro Lens Array, MLA). This interaction also ensures high-image contrast for the two infrared cameras, which in turn enables a high-quality map of the environment. The Belago1.1 emits light with a wavelength of 940 nanometers and achieves an optical power of up to 750 mW. The robot's path is reliably detected at a distance of one to three meters to avoid collisions. The Dot Projector combines the VCSEL chip, micro lens array and package in a single component, thereby greatly reducing the integration effort for system manufacturers. The compact dimensions of 4.2 mm x 3.6 mm x 3.3 mm allow customers to develop space-saving system designs. Also, a separate safety component (so-called interlock) is integrated, which ensures eye safety. This component detects if the optics are broken or removed and immediately switches off the light source.

The Belago1.1 Dot Projector extends ams OSRAM's comprehensive 3D sensing portfolio. The device combines a VCSEL chip, optics and package, greatly simplifying the integration effort for system manufacturers. Image: ams

Belago1.1 Dot Projector used in 3D systems enables additional emerging applications that require a high-resolution three-dimensional map, such as face authentication for access control and payment terminals. But also applications like volume measurement with cameras along the logistics chain as well as gesture detection in consumer products for gaming, home gym and device control can easily be realized.

To evaluate the Belago1.1 Dot Projector and the 3D performance of an Active Stereo Vision system built with it, ams OSRAM offers Hermes, a 3D camera evaluation kit. It is designed to help customers with the component- and system evaluation. Thanks to an additional software development kit, Hermes can be easily integrated into various environments to build proof of concepts in the lab. Besides the Belago1.1, ams OSRAM has a comprehensive portfolio of illumination modules and sensors for all three 3D sensing methods - Active Stereo Vision (ASV), Structured Light (SL) and Time of Flight (ToF).

For more information on the product or evaluation kit inquiries, visit our website.

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About ams OSRAM Group

The ams OSRAM Group, including the listed companies ams AG as parent company and OSRAM Licht AG is a global leader in optical solutions. By adding intelligence to light and passion to innovation, we enrich people's lives. This is what we mean by Sensing is Life.
With over 110 years of combined history, our core is defined by imagination, deep engineering expertise and the ability to provide global industrial capacity in sensor and light technologies. We create exciting innovations that enable our customers in the consumer, automotive, healthcare and industrial sectors maintain their competitive edge and drive innovation that meaningfully improves the quality of life in terms of health, safety and convenience, while reducing impact on the environment.
Our around 30,000 employees worldwide focus on innovation across sensing, illumination and visualization to make journeys safer, medical diagnosis more accurate and daily moments in communication a richer experience. Our work creates technology for breakthrough applications, which is reflected in over 15,000 patents granted and applied. Headquartered in Premstaetten/Graz (Austria) with a co-headquarters in Munich (Germany), the group achieved well over USD 5 billion combined revenues in 2020 (pro-forma).
ams AG is a listed company on the SIX Swiss Exchange (SIX: AMS/ISIN: AT0000A18XM4). OSRAM Licht AG remains a listed company on the XETRA market in Germany (XETRA: OSR/ISIN: DE000LED4000).

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• Der Belago1.1 Dot Projector kombiniert VCSEL-Chip, Optik und robustes Gehäuse.
• Das Bauteil ermöglicht die Erstellung hochauflösender Umgebungskarten und vermeidet dadurch Kollisionen von Robotern mit Personen oder Gegenständen.
• Belago1.1 erweitert umfassendes Portfolio von ams OSRAM für alle drei 3D Sensorik Ansätze.

Premstätten, Österreich (29. Juni 2021) -- ams OSRAM (SIX: AMS), ein weltweit führender Anbieter von optischen Lösungen, erweitert sein Portfolio für 3D Sensorik um den Belago1.1 Dot Projector. Bis der Großteil aller Fahrzeuge autonom auf unseren Straßen unterwegs ist, wird noch einige Zeit vergehen. Unterdessen werden Roboter und fahrerlose Transportfahrzeuge fortschrittlicher und übernehmen dabei neue, zusätzliche Aufgaben. Technologieentwicklungen im Bereich der dreidimensionalen Sensorik treiben diesen Trend immer weiter voran. Ein entscheidener Baustein dieser Systeme sind infrarote Lichtquellen, wie der Belago1.1 von ams OSRAM. Der Dot Projector kombiniert einen VCSEL-Chip mit einer speziellen Optik und einem robusten Gehäuse und eignet sich ideal für die Umgebungserfassung via Active Stereo Vision (ASV) von Robotern und Logistikfahrzeugen.

'Damit sich sogenannte Automated Guided Vehicles (AGV) wie Staubsauger- oder Mähroboter aber auch spezielle Fahrzeuge in der Logistik in ihrer Umgebung zurechtfinden, benötigen sie 'Augen' beziehungsweise ein System, das diese ersetzt,' erklärt Matthias Gloor, Produkt Manager bei ams OSRAM. 'Mit unserem Belago1.1 Dot Projector erleichtern wir nicht nur den Integrationsaufwand für unsere Kunden, sondern ermöglichen auch die Erstellung hochauflösender Karten der unmittelbaren Umgebung von Robotern.'

Bei Active Stereo Vision kommen zwei spezielle Infrarotkameras zum Einsatz, die das Punktmuster auslesen, dass der Dot Projector für den Menschen unsichtbar in ein definiertes Sichtfeld (Field-of-view) projiziert. Durch den Vergleich der beiden Kameraperspektiven können Tiefeninformationen berechnet werden, mit deren Hilfe eine hochauflösende dreidimensionale Karte der Umgebung erstellt werden kann. Befindet sich ein Objekt vor dem Roboter, ist es auf der 3D Karte sichtbar und ermöglicht dem Roboter darauf zu reagieren - um beispielsweise anzuhalten oder das Hindernis zu umfahren.

Micro Lens Array sorgt für spezielles Punktmuster

Das Punktmuster des Belago1.1 besteht aus 5000 einzelnen Lichtpunkten, die durch die Kombination des Infrarot-VCSELs mit einer eigenen Optik (Micro Lens Array, MLA) erzeugt werden. Dieses Zusammenspiel sorgt für hohe Bildkontraste für die beiden Infrarotkameras, was wiederum eine hohe Qualität der Karte der Umgebung ermöglicht. Der Belago1.1 emittiert Licht in einer Wellenlänge von 940 Nanometern und erzielt eine optische Leistung von bis zu 750 mW. Die Umgebung kann so in einer Entfernung von einem bis drei Metern zuverlässig erfasst und Kollisionen vermieden werden. Der Dot Projector vereint VCSEL-Chip, Micro Lens Array und Gehäuse in einem Bauteil und reduziert den Integrationsaufwand für Systemhersteller dadurch deutlich. Die kompakten Abmessungen von 4,2 mm x 3,6 mm x 3,3 mm erlauben sehr platzsparende Systemdesigns. Zudem ist ein eigener Sicherheitsbaustein (sog. Interlock) integriert, der die entsprechende Augensicherheit für Menschen gewährleistet. Dieser erkennt, wenn die Optik beispielsweise gebrochen ist oder entfernt wurde, um die Lichtquelle unmittelbar auszuschalten.

Der Belago1.1 Dot Projector erweitert das umfassende Portfolio von ams OSRAM für 3D Sensorik. Das Bauteil kombiniert VCSEL-Chip, Optik und Gehäuse und erleichtert den Integrationsaufwand für Systemhersteller dadurch deutlich. Bild: ams

Als Baustein von 3D-Systemen ermöglicht der Belago1.1 Dot Projector weitere Anwendungen, die eine hochauflösende dreidimensionale Karte erfordern wie die Nutzererkennung zur Zugangskontrolle oder für spezielle Bezahlsysteme. Aber auch Anwendungen wie die Volumenmessung mit Kameras entlang der Logistikkette sowie Gestenerkennung für Gaming, Heimtraining oder die Steuerung von Geräten lassen sich leicht realisieren.

Mit Hilfe des Hermes Evaluierungskits von ams OSRAM können Systemhersteller, sowohl die Leistung des Belago1.1 Dot Projectors als auch die Leistung eines gesamten ASV-Systems beurteilen. Dank des mitgelieferten Software Entwicklungskits können verschiedene Szenarien im Prüflabor simuliert werden. Neben dem Belago1.1 verfügt ams OSRAM über ein umfassendes Beleuchtungsmodul- und Sensorportfolio für alle drei 3D Sensorik Ansätze Active Stereo Vision (ASV), Structured Light (SL) und Time of Flight (ToF).

Für weitere Informationen zum Produkt oder Anfragen zum Evaluierungskit besuchen Sie unsere Website.

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Über ams OSRAM

Die ams-OSRAM Gruppe, zu der die börsennotierten Unternehmen ams AG als Muttergesellschaft und OSRAM Licht AG gehören, ist ein weltweit führender Anbieter von optischen Lösungen. Wir verbinden Licht mit Intelligenz und Innovation mit Leidenschaft und bereichern so das Leben der Menschen. Das bedeutet für uns Sensing is Life.
Mit einer gemeinsam mehr als 110 Jahren zurückreichenden Geschichte, definiert sich unser Unternehmen im Kern durch Vorstellungskraft, tiefes technisches Know-how sowie die Fähigkeit, Sensor- und Lichttechnologien im globalen industriellen Maßstab zu fertigen. Wir entwickeln begeisternde Innovationen, die es unseren Kunden in den Märkten Consumer, Automobil, Gesundheit und Industrie ermöglichen, dem Wettbewerb einen Schritt voraus zu sein. Zugleich treiben wir damit Innovationen voran, die unsere Lebensqualität hinsichtlich Gesundheit, Sicherheit und Komfort nachhaltig erhöhen und dabei die Auswirkungen auf die Umwelt reduzieren.
Unsere rund 30.000 Mitarbeiter weltweit sorgen mit Innovationen in den Bereichen Sensorik, Beleuchtung und Visualisierung für sichereres Reisen, effektivere medizinische Diagnosen und mehr Komfort im Kommunikationsalltag. Unsere Arbeit lässt Technologien für bahnbrechende Anwendungen Wirklichkeit werden, was sich in über 15.000 erteilten und angemeldeten Patenten widerspiegelt. Mit Hauptsitz in Premstätten/Graz (Österreich) und einem Co-Hauptsitz in München (Deutschland) erzielte die ams-OSRAM Gruppe im Jahr 2020 einen kombinierten Umsatz von weit über USD 5 Mrd. (pro-forma).
ams AG ist an der SIX Swiss Exchange notiert (ISIN: AT0000A18XM4). OSRAM Licht AG bleibt ein börsennotiertes Unternehmen am XETRA-Markt in Deutschland (ISIN: DE000LED4000).

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