Sony Semiconductor Solutions hat zwei neue Bildsensoren auf den Markt gebracht, die sowohl den sichtbaren als auch den kurzwelligen Infrarotbereich (SWIR) verarbeiten können. Die Sensoren IMX990 und IMX991 nutzen mit 5µm die branchenweit kleinste Pixelgröße aller InGaAs-Sensoren.
Diese Sensoren verwenden die SenSWIR-Technologie von Sony und sind SXGA 1/2-Typ und VGA 1/4-Typ Bildsensoren, die von FRAMOS®, einem jahrzehntelangen Partner und Experten für Bildverarbeitungsprodukten, zur Verfügung gestellt werden. Beide Produkte verwenden 5µm große Quadratpixel, die für das menschliche Auge sichtbares Licht und darüber hinaus Wellenlängen im nahen und kurzwelligen Infrarotbereich erfassen. Die spektrale Empfindlichkeit der Sensoren liegt zwischen 400nm und 1700nm, sodass sie über den sichtbaren Spektralbereich hinaus auch Licht im SWIR-Bereich detektieren können. Dies wird teilweise durch die Verdünnung der oberen Indiumphosphid (InP)-Schicht erreicht, die über dem Indiumgalliumarsenid (InGaAs) liegt. Diese Verdünnung ermöglicht es den kürzeren Wellenlängen, d.h. denen im blauen Lichtbereich, den empfindlichen InGaAs-Bereich zu durchdringen und dort absorbiert zu werden. Die lichtempfindliche Schicht wird dann mit der Ausleseschaltung über Cu-Cu-Verbindungen verbunden, die dazu beitragen, dass sie qualitativ hochwertige Bilder in einem kompakten Design liefern. Ein externer Speicher stellt optische Schwarzwertinformationen (OPB) in Echtzeit bereit, ohne dass eine externe Dunkelstromkorrektur (DCC) erforderlich ist.
Der 1,34-MP Sensor IMX990 verfügt über eine aktive Pixelmatrix mit 1296 x 1032 Pixeln, die mit 130 fps bei 8 Bit, 120 fps bei 10 Bit und 70 fps bei 12 Bit übertragen wird. Die aktive Pixelmatrix mit 656 x 520 Pixeln des 0,34-MP Sensors IMX991 überträgt mit 250 fps bei 8 Bit, 240 fps bei 10 Bit und 130 fps bei 12 Bit. Die kleinere Pixelgröße dieser Bildsensoren in Kombination mit der „Stacked-Layer-Design“ Erfahrung von Sony sorgt für ein sehr kompaktes Gehäuse-Design, wodurch die Kosten für ähnlich konstruierte SWIR-basierte Kameras gesenkt werden. Sowohl ein Keramik-PGA mit integrierter thermoelektrischer Kühlung (TEC) als auch ein Keramik-LGA-Gehäuse werden verfügbar sein. Für diejenigen, die Erfahrung mit der Integration von Pregius-basierten Sensoren von Sony haben, unterstützen die neuen Chips fast dieselben Funktionalitäten, wodurch ihre Integration in bestehende Designs beschleunigt wird und die für SWIR-basierte Kameradesigns typischerweise erforderliche analoge Schaltung entfällt. Global Shutter, ROI und integriertes Thermometer sind Standardfunktionen, die bei diesen Produkten verfügbar sind. Die Bilddaten werden über zwei oder vier schaltbare SLVS-Schnittstellen mit 8, 10 oder 12 Bit/Pixel übertragen, während die Kommunikation entweder über I2C oder 4-Draht Technik erfolgt.
Sibel Yorulmaz-Cokugur, FRAMOS’ Sensorexpertin, sagt: “Die InGaAs-Sensoren von Sony sind einzigartig auf dem Markt. Ihre kleine Pixelgröße und ihr Stacked-Layer-Design ermöglichen sehr kompakte SWIR-basierte Kameradesigns. Ihre vollständig digitalen Schnittstellen, die ähnliche Befehls- und Steuerungsmöglichkeiten andere Pregius-basierte Sensoren nutzen, ermöglichen schnelle Designzyklen, wenn sie auf bestehenden Kameraplattformen integriert werden”
Insbesondere Branchen, die auf Machine Vision für Inspektions-, Auswahl-, Sortier- oder Hyperspektral-/Multispektralkameras abzielen, profitieren von diesen Sensoren.
Verfügbarkeit und weitere Informationen
Evaluierungsmuster werden im Sommer 2020 erwartet, wobei die Serienproduktion für das Frühjahr 2021 geplant ist. Die Branchen- und Produktexperten von FRAMOS unterstützen die Kunden ab sofort bei der Integration dieser neuen Sensoren in ihre Anwendungen und Projekte. Darüber hinaus bietet FRAMOS eine breite Palette an Support-Dienstleistungen für Entwicklung, kundenspezifische Anpassung und Logistik rund um den neuen Sensor.
