UV-Wellenlängen-kompatiblen CMOS Bildsensor mit Global-Shutter-Funktion

Sony präsentiert UV-Wellenlängen-kompatiblen CMOS Bildsensor mit Global-Shutter-Funktion und der branchenweit höchsten effektiven Pixelzahl von ca. 8,13 Megapixeln

29 Sep., 2021

Die Sony Semiconductor Solutions Corporation (Sony) gab heute die Markteinführung des 2/3-Typ CMOS Bildsensors IMX487 bekannt. Dieser für Industrieanlagen entwickelte Sensor ist mit dem Wellenlängenbereich von ultraviolettem Licht kompatibel, verfügt über eine Global-Shutter-Funktion und weist die branchenweit höchste1 effektive Pixelzahl von ca. 8,13 Megapixeln2 auf.

Dank Komponenten, die auf den UV-Wellenlängenbereich spezialisiert sind, und einer einzigartigen Struktur der Lichtaufnahmeeinheit gewährleistet das neue Produkt hohe UV-Empfindlichkeit und ausgezeichnete Bildqualität mit minimalem Rauschen. Zudem fangen die Pixel das UV-Licht hocheffizient ein: Dies trägt zur hohen UV-Empfindlichkeit bei und führt zu einem kompakten Formfaktor und hoher Auflösung, ermöglicht durch die branchenweit kleinsten1, nur 2,74 µm großen quadratischen Pixel. Der Sensor nutzt die Pregius S Global-Shutter-Technologie von Sony, bei der eine einzigartige, rückseitig belichtete Pixelstruktur auf einem gestapelten CMOS Bildsensor für eine verzerrungsfreie Abbildung und hohe Geschwindigkeit sorgt.

Sony geht davon aus, dass der neue Sensor für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden kann, unter anderem zur Defekterkennung in Halbleitermustern im bestehenden UV-Kameramarkt. Damit kann der IMX487 zur Steigerung der Produktivität von Fertigungsprozessen und zur Lösung industrieller Aufgabenstellungen beitragen.

Modellbezeichnung Musterauslieferung
(voraussichtlich)
IMX487, 2/3-Typ CMOS Bildsensor (Diagonale 11,1 mm) mit ca. 8,13 effektiven Megapixeln2 September 2021

Generell ermöglichen UV-Kameras, Materialien zu sortieren, bei denen dies in sichtbarem Licht schwierig wäre, sowie die Oberflächenüberprüfung von Gegenständen auf winzigste Kratzer und andere Defekte. Herkömmlicherweise werden solche Kameras zur Fehlerprüfung von Halbleitermustern eingesetzt. Damit die Einsatzmöglichkeiten künftig erweitert werden können, wird ein Bildsensor benötigt, der nicht nur Empfindlichkeit im UV-Wellenlängenbereich bietet, sondern auch eine hohe Auflösung, geringes Rauschen und hohe Geschwindigkeit.

Bei dem neuen Produkt sind die Komponenten, an denen das Licht eintritt, aus Materialien mit hoher UV-Durchlässigkeit gefertigt, und die Lichtaufnahmeeinheit ist auf einzigartige Weise strukturiert. Dieses Design gewährleistet eine hohe UV-Empfindlichkeit und hohe Bildqualität mit deutlich reduziertem Rauschen. Zudem fangen die Pixel das UV-Licht sehr effizient ein, was zur hohen UV-Empfindlichkeit beiträgt und die sehr geringe Pixelgröße von 2,74 µm ermöglicht. Auf diese Weise wird trotz des kompakten 2/3-Typ-Formats die branchenweit höchste1 effektive Pixelzahl von ca. 8,13 Megapixeln2 erreicht.

Darüber hinaus verfügt der neue Sensor über eine Global-Shutter-Funktion zur verzerrungsfreien Aufnahme sich bewegender Motive und bietet dank der effizienteren Verdrahtung, die durch die rückseitig beleuchtete Pixelstruktur ermöglicht wird, eine hohe Geschwindigkeit von 193 Bildern pro Sekunde (im 10-Bit-Modus).

Neben konventionellen UV-Bildsensor-Anwendungen, wie etwa der Defektprüfung von Halbleitermustern, lässt sich das neue Produkt zur Lösung einer Vielzahl industrieller Aufgabenstellungen einsetzen. Dazu zählen beispielsweise UV-Licht-basiertes Sortieren von Kunststoffen und anderen Materialien in Recyclinganlagen; die Inspektion des Applikationszustands durchsichtiger Harze; die Oberflächenprüfung von Bauteilen auf winzige Kratzer; und die Erkennung von UV-Licht, das durch Entladungen in maroden Freileitungen austritt.

UV-Wellenlängen sind kürzer als die des sichtbaren Lichts (400-780 nm) und liegen im Allgemeinen zwischen 10 und 400 nm. Das neue Produkt ist mit dem UV-Bereich 200 bis 400 nm kompatibel, der für industrielle Inspektionsaufgaben am besten geeignet ist.

Lichtwellenlängen (ultraviolettes Licht 10 – 400 nm)

 

Sortieren von Acrylharz (PMMA) und Polystyrol (PS) mithilfe von UV-Licht (Links: sicht-bares Licht, rechts: UV-Licht)

Das auf den Untergrund aufgetragene transparente Schutzharz (durchgezogene Linie) ist bei sichtbarem Licht nicht zu sehen; bei UV-Licht erscheint es dagegen schwarz. Der unbeschichtete Bereich (gestrichelte Linie) erscheint auch unter UV-Licht nicht schwarz. (Links: sichtbares Licht, rechts: UV-Licht)

Das auf den Untergrund aufgetragene transparente Schutzharz (durchgezogene Linie) ist bei sichtbarem Licht nicht zu sehen; bei UV-Licht erscheint es dagegen schwarz. Der unbeschichtete Bereich (gestrichelte Linie) erscheint auch unter UV-Licht nicht schwarz. (Links: sichtbares Licht, rechts: UV-Licht)

Hauptmerkmale

Für das Glas im oberen Teil des Bildsensors und die Pixel-On-Chip-Linsen wird Material mit hoher UV-Durchlässigkeit verwendet, und die Photodiode ist von einer einzigartigen, auf UV-Licht spezialisierten Struktur umgeben. Dies gewährleistet eine hohe UV-Empfindlichkeit und zugleich eine hochwertige Abbildung mit geringerem Rauschen. Darüber hinaus fangen die Pixel das UV-Licht sehr effizient ein, was zur hohen UV-Empfindlichkeit beiträgt und es ermöglicht, die Größe der quadratischen Pixel auf nur 2,74 µm zu reduzieren. So wird trotz des kompakten 2/3-Typ-Formats die branchenweit höchste1 effektive Pixelzahl von ca. 8,13 Megapixeln2 erreicht.

Dank seines kompakten Formfaktors und der hohen Bildqualität eignet sich dieses Produkt nicht nur für Inspektionen in Fertigungsstraßen, sondern auch für andere Einsatzzwecke, wie etwa die Prüfung von Infrastrukturen im Freien, für die Portabilität und eine hohe Auflösung erforderlich sind.

Die Pregius S Global-Shutter-Technologie von Sony sorgt mit einer einzigartigen, rückseitig beleuchteten Pixelstruktur auf einem gestapelten CMOS Bildsensor für eine verzerrungsfreie Abbildung sich bewegender Motive. Die effizientere Verdrahtung aufgrund der rückseitig belichteten Pixelstruktur ermöglicht zudem die hohe Geschwindigkeit von 193 Bildern pro Sekunde (im 10-Bit-Modus) bei einem Bildsensor, der mit dem UV-Wellenlängenbereich kompatibel ist. Dank dieser Eigenschaft lässt sich der Sensor für eine Reihe von Anwendungen einsetzen, die hohe Geschwindigkeiten erfordern, wie beispielsweise das Sortieren von Kunststoffen in Recyclinganlagen mithilfe von UV-Licht.

Einzelheiten UV-Wellenlängen-kompatiblen CMOS Bildsensoren besuchen Sie bitte folgende Websites:

Produkt-Homepage

https://www.sony-semicon.co.jp/e/products/IS/industry/product/uv.html

Technologieseite

https://www.sony-semicon.co.jp/e/products/IS/industry/technology/uv.html

Pressemitteilung & Bildmaterial: Download

Technische Daten

Modellbezeichnung IMX487
Effektive Pixel 2856 x 2848 (H x V)

Ca. 8,13 Megapixel*2

Bildgröße Diagonal 11,1 mm

(2/3-Typ)

Elementarzellengröße 2,74 x 2,74 μm (H x V)
Bildrate Pixel gesamt 8 Bit: 194 fps

10 Bit: 193 fps

12 Bit: 127 fps

Stromversorgung Analog 3,3 V, 2,9 V
Digital 1,1 V
Schnittstelle 1,8 V
Shutter-Modus Global Shutter
Ausgabeschnittstelle SLVS-EC: 8 / 4 / 2 / 1 Lanes

SLVS: 8 / 4 ch

Gehäuse Keramik LGA

20,0 x 16,8 mm (H x V)

 [1] Bei UV-Wellenlängen-kompatiblen CMOS Bildsensoren. Zum Zeitpunkt der Ankündigung am 29. September 2021.

[1] Basierend auf der Methode zur Angabe der effektiven Pixelzahl von Bildsensoren.

Fotos & Videos

Über die Sony Corporation

Die Sony Corporation ist innerhalb der Sony-Gruppe für den Geschäftsbereich Electronics Products & Solutions (EP&S) verantwortlich. Mit der Vision, “den Menschen und der Gesellschaft auf der ganzen Welt Kando und Anshin (*) durch das Streben nach Technologie und neuen Herausforderungen zu liefern”, werden Sony Produkte und Dienstleistungen in Bereichen wie Home Entertainment & Sound, Imaging und mobile Kommunikation entwickeln. Für weitere Informationen besuchen Sie: http://www.sony.net/

* Beides japanische Wörter, Kando bedeutet Emotion und Anshin hat verschiedene Bedeutungen wie Seelenfrieden, Beruhigung, Zuverlässigkeit und Vertrauen.

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