Systemintegration für die Medizintechnik Optik aus Kunststoff: Abbildende Systeme und LED-Beleuchtung. Alexander Telle

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Ella Hartmann
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1 Systemintegration für die Medizintechnik Optik aus Kunststoff: Abbildende Systeme und LED-Beleuchtung Alexander Telle

2 Einführung Einführung Märkte und Anwendungsbereiche Modulare Montage Beispiele Zusammenfassung OptoNet Workshop JENOPTIK Polymer Systems GmbH 2

3 JENOPTIK AG Sparten und Geschäftsbereiche Corporate Center Corporate Center Optische Systeme Industrielle Messtechnik Laser & Materialbearbeitung Verkehrssicherheit Verteidigung & Zivile Systeme Optik Mikrooptik Digital Imaging Optoelektronische Systeme Diodenlaser Lasersysteme Laseranlagen Oberflächenrauheit & Kontur Form- & Lagemessung Dimensionelle Messung Equipment Service Providing Mechatronik Optronik Sensorik Shared Services OptoNet Workshop JENOPTIK Polymer Systems GmbH 3

4 JENOPTIK AG Sparten und Geschäftsbereiche Corporate Center Corporate Center Optische Systeme Industrielle Messtechnik Laser & Materialbearbeitung Verkehrssicherheit Verteidigung & Zivile Systeme Optik Mikrooptik Digital Imaging Optoelektronische Systeme Diodenlaser Lasersysteme Laseranlagen Oberflächenrauheit & Kontur Form- & Lagemessung Dimensionelle Messung Equipment Service Providing Mechatronik Optronik Sensorik Shared Services OptoNet Workshop JENOPTIK Polymer Systems GmbH 4

5 Sparte Optische Systeme Märkte und Synergien Märkte Geschäftsbereich Optik Mikrooptik Optoelektron. Systeme Digital Imaging Halbleiterausrüstung Optische Messtechnik & Machine Vision Verteidigung, Sicherheit, Luft- & Raumfahrt Health Care & Life Science Lasermaterialbearbeitung Digitale Bildverarbeitung Beleuchtung & Energie OptoNet Workshop JENOPTIK Polymer Systems GmbH 5

6 Sparte Optische Systeme Märkte und Synergien Märkte Geschäftsbereich Optik Mikrooptik Optoelektron. Systeme Digital Imaging Halbleiterausrüstung Optische Messtechnik & Machine Vision Verteidigung, Sicherheit, Luft- & Raumfahrt Health Care & Life Science Lasermaterialbearbeitung Digitale Bildverarbeitung Beleuchtung & Energie OptoNet Workshop JENOPTIK Polymer Systems GmbH 6

7 Geschäftsbereich Optoelektronische Systeme JENOPTIK Polymer Systems GmbH 2006 Gründung des Standortes Rochester, NY (USA) Photokina 1958 in Köln 2004 Einbindung in die JENOPTIK AG 2005 Gründung des Standortes Mühlhausen (Baden Württemberg) Umbenennung in JENOPTIK Polymer Systems GmbH; neues Firmengebäude in Triptis Nord 2008 Übernahme der Firma EPIGAP Optoelektronik GmbH Berlin 1957/ / / Unternehmensgründung als 1994 Eröffnung neuer Produktionsstätte in Triptis Friedrich A.Wahl& Co.KG 1991 Verschmelzung mit dem Bereich Kunststoffoptik des ehemaligen Kombinates Carl Zeiss Jena 1997 Aufbau eines hauseigenen Werkzeugbaus 1998 Einrichtung der Ultrapräzisionstechnologie; Baugruppenmontage für optische Systeme 2001 Umbenennung in WAHL optoparts GmbH 2002 Metallisierung von Kunststoffen OptoNet Workshop JENOPTIK Polymer Systems GmbH 7

8 Mär kte und Anwendungsbereiche Einführung Märkte und Anwendungsbereiche Modulare Montage Beispiele Zusammenfassung OptoNet Workshop JENOPTIK Polymer Systems GmbH 8

9 Komponenten und Systeme Märkte und Anwendungsbereiche Medizintechnik Blutanalyse Endoskopie Biosensorik Biochiptechnologie Laserbehandlung Industrielle Sensorik Prozessautomation Drucksensoren Automotive Airbagsteuerung LIDAR kamerabasierte Sicherheitssyst. LED-Beleuchtung Drucker Lebensmittel Ambient Media LED Steuerung Farbmanagement Beleuchtung Kundenspezifische Hybride Mikrooptiken Prozesskontrolle Mikrolithographie Mikrospektrometer Prozesstechnik HMD Mobil Imaging Projektion Touchscreen Consumer Produkte OptoNet Workshop JENOPTIK Polymer Systems GmbH 9

10 Modulare Montage Einführung Märkte und Anwendungsbereiche Modulare Montage Beispiele Zusammenfassung OptoNet Workshop JENOPTIK Polymer Systems GmbH 10

11 Montage hybrider optischer Systeme Modulare Fertigungszelle Basiszelle: Kompakte Abmessungen (1200 x 1000 x 2000) HMI mit Touchscreen 3-Achs Granit-Gantry (± 2µm Positioniergenauigkeit) Pick&Place-Bestückkopf Targetkamera und Objektkamera Eigenschaften: Stückzahlabhängige Investition, da skalierbar Minimierte Rüstzeiten durch wechselbare Montageplattform Standardisierte Prozessmodule im Baukastensystem Hoher Wiederverwertbarkeitsgrad aller Komponenten OptoNet Workshop JENOPTIK Polymer Systems GmbH 11

12 Montage hybrider optischer Systeme Modulare Fertigungszelle - Wechselsystem Standardisierte Prozessmodule: Manuelle Zuführung Automatische Zuführung Heizmodul Kleberdosierung Dip-Modul Einpresseinrichtung Positionsoptik Eigenschaften: flexibel, modular, autark Hochpräzise Verkettbar (Plug & Produce) OptoNet Workshop JENOPTIK Polymer Systems GmbH 12

13 Montage hybrider optischer Systeme Skalierung und Integration OptoNet Workshop JENOPTIK Polymer Systems GmbH 13

14 Beispiele Einführung Märkte und Anwendungsbereiche Modulare Montage Beispiele Zusammenfassung OptoNet Workshop JENOPTIK Polymer Systems GmbH 14

15 Systemintegration für die Medizintechnik Systemintegration in der Entwicklung z.b. Kameramodul Design System Optik Mechanik Elektronik OptoNet Workshop JENOPTIK Polymer Systems GmbH 15

16 Systemintegration für die Medizintechnik Systemintegration in der Produktion z.b. Kameramodul Herstellung abbildender Systeme Komponenten AVT Montage OptoNet Workshop JENOPTIK Polymer Systems GmbH 16

17 Systemintegration für die Medizintechnik Beispiel: Kameramodul mit optionaler LED-Beleuchtung Integration eines Kameramoduls in ein Laparoskop Biegesteife Einheit für den Einmalgebrauch Schnittstelle zu einem bestehenden Back-End-System mit Kaltlichtquelle Optionale Beleuchtung mit LED OptoNet Workshop JENOPTIK Polymer Systems GmbH 17

18 Systemintegration für die Medizintechnik Beispiel: Kameramodul mit LED-Beleuchtung Koloskop-Kameramodul Flexible Einheit für den Einmalgebrauch Schnittstelle zum Back-End-System Beleuchtung mit LED Temperaturmanagement durch aktive Kühlung OptoNet Workshop JENOPTIK Polymer Systems GmbH 18

19 Systemintegration für die Medizintechnik Beispiele: Blutzuckermessung OptoNet Workshop JENOPTIK Polymer Systems GmbH 19

20 Systemintegration für die Medizintechnik Beispiele: LED-Beleuchtung OptoNet Workshop JENOPTIK Polymer Systems GmbH 20

21 Zusammenfassung Einführung Märkte und Anwendungsbereiche Modulare Montage Beispiele Zusammenfassung OptoNet Workshop JENOPTIK Polymer Systems GmbH 21

22 Systemintegration für die Medizintechnik Trends Trends in der Medizintechnik Vorsorgeuntersuchungen und vorbeugende Diagnostik Minimal-Invasive Untersuchungs- und Behandlungsmethoden Patientennahe Diagnose (point of care) Optische Systeme zur Visualisierung und Vermessung Geräte zur Einmalnutzung Miniaturisierte Low-Cost-Produkte Trends in der Systemintegration Hochintegrierte Bildsensoren und Detektoren Beleuchtung per LED Mikrosystemische Technologien für die Verbindungs- und Montagetechnik OptoNet Workshop JENOPTIK Polymer Systems GmbH 22

23 Systemintegration für die Medizintechnik Zusammenfassung Die Medizintechnik hat einen hohen Bedarf an integrierten, miniaturisierten optoelektronischen Systemen JENOPTIK Polymer Systems bietet die vollständige Prozesskette für die Entwicklung und Herstellung systemintegrierter Medizintechnikprodukte: Abbildende Systeme (Objektive, Kameras, Sensorik) Beleuchtungssysteme (LED, Strahlformung, Homogenisierung, Sensorik) Kostengünstige Herstellung von Komponenten und Systemen durch eine flexible, modulare und vollständige Prozesskette Produkt Design Chip- Entwicklung Prototypen Optische Komponenten Optische Beschichtung Aufbau-/Verbindungstechnik Systemintegration Unser Know-How für Ihr optoelektronisches System OptoNet Workshop JENOPTIK Polymer Systems GmbH 23

24 Kontakt: JENOPTIK Polymer Systems GmbH Am Sandberg Triptis Alexander Telle (Entwicklung) alexander.telle@jenoptik-ps.de Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

25 Systemintegration für die Medizintechnik Abstract Mikrooptische Systeme und Module bieten ein hohes Innovationspotenzial für Anwendungen in verschiedensten Technologiebereichen. Wichtige Anwendungsfelder sind die Automobiltechnik, die Biochemie, die Informations- und Kommunikationstechnologie, der Beleuchtungsbereich, die Umwelttechnik und vor allem auch die Medizin. Im präventiven Screening und der Prophylaxe, bei der Unterstützung minimalinvasiver Behandlungsmethoden, der versorgungsnahen Untersuchung (point-of-care) oder der Etablierung von Einmal-Endoskopen finden miniaturisierte optische Systeme mit Image- Sensoren und entsprechende Beleuchtungen - hier vor allem mit LEDs - immer breitere Anwendung. Bei den industriellen Fertigungstechniken von Mikrosystemen ist die Montage von Mikrokomponenten die zentrale Aufgabe der Aufbau- und Verbindungstechnik. Es besteht ein hoher Bedarf an hochgenauer, miniaturisierter und multifunktionaler Optik für kleine, mittlere und hohe Stückzahlen für medizinische Applikation. Beispielhaft werden ein Bildaufnahmemodul für die laparoskopische Chirurgie, die Koloskopie und Sensorkomponenten für die Glukometrie vorgestellt. OptoNet Workshop JENOPTIK Polymer Systems GmbH 25

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