Sony Semiconductor Solutions bringt SWIR-Bildsensor für industrielle Anwendungen mit branchenführenden 5,32 effektiven Megapixeln

Eine breitere Palette von Sensoren mit hoher Auflösung und Leistung bei schwachem Licht wird zur Weiterentwicklung verschiedener industrieller Geräte beitragen

Die Sony Semiconductor Solutions Corporation (SSS) kündigte heute die bevorstehende Markteinführung des SWIR (Short-Wavelength Infrared – Kurzwellen-Infrarot)-Bildsensors IMX992 für Industrieausrüstung an, der mit 5,32 effektiven Megapixeln die branchenweit höchste1 Pixelzahl aufweist.

Dank einer von SSS entwickelten Cu-Cu-Verbindung ließ sich bei dem neuen Sensor eine Pixelgröße von nur 3,45 μm realisieren – kleiner als bei allen anderen SWIR-Bildsensoren auf dem Markt1. Zudem verfügt der IMX992 über eine optimierte Pixelstruktur für effiziente Lichterfassung und ermöglicht dadurch hochauflösende Bilder in einem breiten Wellenlängenspektrum, vom sichtbaren bis zum unsichtbaren kurzwelligen Infrarotbereich (Wellenlänge: 0,4 bis 1,7 μm). Darüber hinaus sorgen neue Aufnahmemodi für hochwertige Bilder, bei denen das Rauschen in dunklen Umgebungen im Vergleich zu Aufnahmen mit herkömmlichen Produkten deutlich reduziert ist.

Neben diesem Produkt wird SSS auch den Sensor IMX993 mit 3,45 μm Pixelgröße und 3,21 effektiven Megapixeln auf den Markt bringen, um sein Portfolio an SWIR-Bildsensoren weiter auszubauen. Diese neuen SWIR-Bildsensoren mit hohen Pixelzahlen und hoher Empfindlichkeit werden zur Weiterentwicklung verschiedener industrieller Geräte beitragen.

SWIR-Bildsensor IMX992
Links: Keramisches PGA-Gehäuse mit integrierter thermoelektrischer Kühlung
Rechts: Keramisches LGA-Gehäuse
SWIR-Bildsensor IMX992
Links: Keramisches PGA-Gehäuse mit integrierter thermoelektrischer Kühlung
Rechts: Keramisches LGA-Gehäuse

Modellbezeichnung

 

Musterauslieferung (voraussichtlich)

IMX992, 1/1,4-Typ (1,4 mm Diagonale) SWIR-Bildsensor mit 5,32 effektiven Megapixeln

Keramisches PGA-Gehäuse mit integrierter thermoelektrischer Kühlung

Februar 2024

 

Keramisches LGA-Gehäuse

Februar 2024

IMX993, 1/1,8-Typ (8,9 mm Diagonale) SWIR-Bildsensor mit 3,21 effektiven Megapixeln

Keramisches PGA-Gehäuse mit integrierter thermoelektrischer Kühlung

Februar 2024

 

Keramisches LGA-Gehäuse

Februar 2024

Im Bereich Industrieausrüstung ist es in den letzten Jahren immer wichtiger geworden, die Produktivität zu steigern und zu verhindern, dass fehlerhafte Produkte das Werk verlassen. In diesem Zusammenhang ist es notwendig, nicht nur sichtbares Licht zu erfassen, sondern auch Licht im unsichtbaren Bereich. Die SWIR-Bildsensoren von SSS ermöglichen es, mit einer einzigen Kamera nahtlos ein breites Lichtspektrum abzudecken, das von sichtbaren Wellenlängen bis hin zu unsichtbarem kurzwelligem Infrarot reicht. Die Sensoren werden bereits in verschiedenen Prozessen eingesetzt, so etwa beim Bonden und bei der Qualitätsüberwachung von Halbleiterwafern sowie bei der Untersuchung von Lebensmitteln auf Inhaltsstoffe und Verunreinigungen.

Die neuen Sensoren ermöglichen dank kleinerer Pixel eine höhere Auflösung. Zugleich verbessern sie die Bildgebungsleistung in schwach beleuchteten Umgebungen, was die Bildqualität bei Inspektions- und Überwachungsanwendungen in dunkleren Umgebungen verbessert. Durch optimale Nutzung der Eigenschaften von kurzwelligem Infrarotlicht, das sich im Hinblick auf Lichtreflexion und -absorption von sichtbarem Licht unterscheidet, werden diese Produkte dazu beitragen, Anwendungen in Bereichen wie Inspektion, Erkennung und Messung weiter auszubauen und damit die industrielle Produktivität zu steigern.

Hauptmerkmale

Hohe Auflösung dank hoher Pixelzahl, ermöglicht durch die branchenweit kleinste1 Pixelgröße von 3,45 μm

Die InGaAs (Indiumgalliumarsenid)-Fotodiode der Lichtaufnahmeeinheit wird über eine Cu-Cu-Verbindung mit der Si (Silizium)-Schicht gepaart, die die Ausleseschaltung bildet. Dieses Design ermöglicht einen kleineren Pixelabstand und damit die branchenweit kleinste1 Pixelgröße von 3,45 μm. Dies wiederum trägt zur Realisierung eines Sensors mit kompaktem Formfaktor bei, der dennoch die branchenweit höchste1 Pixelanzahl von ca. 5,32 effektiven Megapixeln beim IMX992 und ca. 3,21 effektiven Megapixeln beim IMX993 bietet. Dank der höheren Pixelzahl lassen sich selbst winzige Objekte erkennen oder große Bereiche abbilden, was zu einer deutlich verbesserten Erkennungs- und Messgenauigkeit bei verschiedenen Prüfvorgängen mit kurzwelligem Infrarotlicht beiträgt.

SWIR-Bilder mit unterschiedlich hoher Auflösung: Lichtwellenlänge 1550 nm(Links: Anderes SSS-Produkt, 1,34 effektive Megapixel; Rechts: IMX992)
SWIR-Bilder mit unterschiedlich hoher Auflösung: Lichtwellenlänge 1550 nm(Links: Anderes SSS-Produkt, 1,34 effektive Megapixel; Rechts: IMX992)

Rauscharme Aufnahmen auch in dunklen Umgebungen durch Änderung des Aufnahmemodus

Neue Aufnahmemodi ermöglichen rauscharme Bilder unabhängig von der Umgebungshelligkeit. Im HCG (High Conversion Gain)-Modus für dunkle Umgebungen wird ein elektrisches Signal unmittelbar, nachdem einfallendes Licht in dieses Signal umgewandelt wurde, mit minimalem Rauschen verstärkt, wodurch das Rauschen im nachgelagerten Bereich relativ reduziert wird. Dies minimiert die Beeinträchtigungen durch Rauschen an schlecht beleuchteten Orten und führt damit zu einer höheren Erkennungsgenauigkeit. In hellen Umgebungen wiederum kann im LCG (Low Conversion Gain)-Modus der Dynamikbereich priorisiert werden.

Darüber hinaus gibt der Sensor bei Aktivierung der Funktion Dual Read Rolling Shutter (DRRS)2 zwei verschiedene Arten von Bildern aus. Diese werden dann in der Kamera zu einem Bild mit deutlich geringerem Rauschen zusammengesetzt.

Vergleich der Bildqualität und des Bildrauschens an einem dunklen Ort: Lichtwellenlänge 1450 nm
(Links: Anderes SSS-Produkt, 1,34 effektive Megapixel; Mitte: IMX992, HCG-Modus ausgewählt; Rechts: IMX992, HCG-Modus ausgewählt, DRRS aktiviert)
Vergleich der Bildqualität und des Bildrauschens an einem dunklen Ort: Lichtwellenlänge 1450 nm
(Links: Anderes SSS-Produkt, 1,34 effektive Megapixel; Mitte: IMX992, HCG-Modus ausgewählt; Rechts: IMX992, HCG-Modus ausgewählt, DRRS aktiviert)

Optimierte Pixelstruktur für Bilderfassung mit hoher Empfindlichkeit in einem weiten Bereich

Bei den SWIR-Bildsensoren von SSS wurde die InP (Indiumphosphid)-Oberflächenschicht verdünnt, da eine dickere Schicht unweigerlich sichtbares Licht absorbieren würde. Dank dieses Designs kann das sichtbare Licht die darunter liegende InGaAs-Schicht erreichen, sodass auch im sichtbaren Wellenlängenbereich eine hohe Quanteneffizienz erzielt wird. Noch höher wird die Quanteneffizienz der neuen Produkte durch die Optimierung der Pixelstruktur, die eine gleichmäßigere Empfindlichkeit über ein breites Wellenlängenspektrum von 0,4 bis 1,7 μm ermöglicht. Die Minimierung der Bildqualitätsunterschiede in verschiedenen Wellenlängenbereichen macht den Bildsensor für eine Vielzahl von industriellen Anwendungen geeignet und verbessert die Zuverlässigkeit von Inspektions-, Erkennungs- und Messanwendungen.


Weiterführende Links

Informationen zu SenSWIR, der Bildsensor-Technologie von SSS für den kurzwelligen Infrarot-Bereich:
https://www.sony-semicon.com/en/technology/industry/senswir.html ​ 

Produkt-Website zum IMX992 und IMX993: ​
https://www.sony-semicon.com/en/products/is/industry/swir/imx992-993.html ​ ​


Technische Daten

Modellbezeichnung

 

IMX992

IMX993

Effektive Pixel

 

2592 × 2056 (H × V)

Ca. 5,32 Megapixel

2080 × 1544 (H × V)

Ca. 3,21 Megapixel

Bildgröße

 

Diagonale 11,4 mm (1/1,4-Typ)

Diagonale 8,9 mm (1/1,8-Typ)

Elementarzellengröße

 

3,45 μm × 3,45 μm (H × V)

3,45 μm × 3,45 μm (H × V)

Bildfrequenz

Alle Pixel

8 Bit: 130 BpS

10 Bit: 120 BpS

12 Bit: 70 BpS

8 Bit: 170 BpS

10 Bit: 150 BpS

12 Bit: 90 BpS

Stromversorgung

 

1,2 V, 1,8 V, 2,2 V, 3,3 V

2,2 V (Pixel)

1,2 V, 1,8 V, 2,2V, 3,3 V

2,2 V (Pixel)

Hauptmerkmale

 

Global Shutter1, Digitalthermometer, ROI

Global Shutter3, Digitalthermometer, ROI

Ausgabe

 

SLVS (2-Kanal/4-Kanal/8-Kanal)

MIPI (2-Lane/4-Lane)

SLVS (2-Kanal/4-Kanal/8-Kanal)

MIPI (2-Lane/4-Lane)

Gehäusegröße

 

Keramisches PGA-Gehäuse mit integrierter thermoelektrischer Kühlung:

30,0 mm × 30,0 mm (H × V)

Keramisches LGA-Gehäuse:

21,0 mm × 20,0 mm (H × V)

Keramisches PGA-Gehäuse mit integrierter thermoelektrischer Kühlung:

30,0 mm × 30,0 mm (H × V)

Keramisches LGA-Gehäuse:

21,0 mm × 20,0 mm (H × V)

Weitere Informationen:

Medienanfragen: Sony Semiconductor Solutions Corporation

Public Relations: semicon.press@sony.com

 

Über Sony Semiconductor Solutions

Sony Semiconductor Solutions Corporation ist der weltweit führende Anbieter von Bildsensoren. Wir sind bestrebt, fortschrittliche Imaging-Technologien anzubieten, die das Leben der Menschen komfortabler und angenehmer machen. Darüber hinaus arbeiten wir an der Entwicklung und Markteinführung neuartiger Sensortechnologien mit dem Ziel, verschiedene Lösungen anzubieten, die die Seh- und Erkennungsfähigkeiten von Menschen und Maschinen auf ein höheres Niveau bringen. Weitere Informationen finden Sie unter: https://www.sony-semicon.co.jp/e/


---

1 Bei SWIR-Bildsensoren mit Indiumgalliumarsenid (InGaAs). Laut ​ Untersuchungen von SSS (Stand: Zum Zeitpunkt der Ankündigung am 29. November 2023).

2 Zur Nutzung von DRRS muss das nachgelagerte System über einen Bildspei-cher verfügen, damit die Bildberechnung durchgeführt werden kann.

3 Rolling Shutter, wenn DRRS aktiviert ist. Hinweis: SenSWIR und das SenS-WIR-Logo sind eingetragene Marken oder Marken der Sony Group Corporation oder ihrer verbundenen Unternehmen.

 

 

 

 

 

Erhalten Sie Updates in Ihrem Postfach

Mit Klick auf „Abonnieren“ bestätige ich, dass ich die Datenschutzrichtlinie gelesen habe und damit einverstanden bin.