ON Semiconductor Bildsensor-Sortiment für Hochkontrast-Aufnahmen erweitert

Den KAE-02152 Bildsensor mit erhöhter Quantenausbeute im nahen Infrarot ist optional auch mit integriertem Peltier-Element im Keramikgehäuse erhältlich.
Den KAE-02152 Bildsensor mit erhöhter Quantenausbeute im nahen Infrarot ist optional auch mit integriertem Peltier-Element im Keramikgehäuse erhältlich.

ON Semiconductor hat zwei neue Modelle seiner KAE-Bildsensoren mit IT-EMCCD-Technik angekündigt. Sie eignen sich zur Beobachtung von Bereichen mit hohem Helligkeitskontrast und erzielen durch größere bzw. tiefere Pixel eine höhere Bildschärfe bei Sub-Lux- bzw. IR-Belichtung als ihre Vorgänger.

Nachdem Mitte 2016 der KAE-08151 (8 Megapixel) als zweiter Bildsensor aus der KAE-Reihe vorgestellt wurde, folgen nun die nächsten beiden Modelle. Generell eignen sich die KAE-Bildsensoren für Kameraanwendungen in der medizinischen Bildgebung, der Mikroskopie und in Bereichen mit unvorhersehbaren Lichtbedingungen, zum Beispiel bei der automatisierten Verkehrserfassung oder für Überwachungskameras. Die verwendete IT-EMCCD-Technik (Interline Transfer Electron Multiplying Charge-Coupled Device) liefert ein kleines Ausleserauschen, einen geringen Dunkelstrom und einen hohen Dynamikumfang, der zum Beispiel für die Erkennung von Nummernschildern bei aufgeblendetem Scheinwerferlicht benötigt wird. Dazu wird für jedes Pixel die durch den Lichteinfall erzeugte Ladung erfasst und abhängig von der Ladungsstärke  entweder über einen gewöhnlichen CCD-Ausgang in ein Register geschrieben oder sie wird vorher über eine Elektronen-Multiplikator-Strecke verstärkt. Die Ladungsstärke ermittelt ein im Gehäuse integrierter Sensor und gibt die Information an die Kamera weiter, wo der Wert mit einem vom Benutzer definierten Schwellenwert verglichen wird. Der KAE-08151 erreicht so einen Dynamikumfang von etwa 86 dB.

KAE-04471

Das nun angekündigte Modell KAE-04471 (4 Megapixel, 15 Bilder pro Sekunde) hat beinahe doppelt so große Pixel (7,4 x 7,4 Mikrometer statt 5,5 x 5,5 Mikrometer), die mehr Licht einfangen und so den Dynamikbereich nach unten noch einmal erweitern. ON Semiconductor gibt den Dynamikumfang mit 92 dB an. Ansonsten ist das Modell baugleich zum quadratischen KAE-08151 (4/3 ") und hat die gleiche Pinbelegung. Beide Sensortypen lassen sich ohne weiteres untereinander austauschen, sofern auch die Kamera-Firmware aktualisiert wird. Die Serienfertigung wird laut ON Semiconductor im Laufe des 2. Quartals 2017 beginnen – für Entwickler sind erste Varianten des KAE-04471 auf Anfrage bereits erhältlich.

KAE-02152

Der zweite neu angekündigten Typ ist der KAE-02152 (2 Megapixel, 30 Bilder pro Sekunde) im 16:9 Format. Der Bildsensor erzielt im nahen Infrarotbereich eine deutlich höhere Quantenausbeute. Dazu wurden die 5,5 x 5,5 Mikrometer Pixel tiefer als die der übrigen KAE-Modelle gefertigt, was die Wahrscheinlichkeit zur Konversion von langwelligen Photonen im Silizium erhöht. Im Bereich um 800 nm ist die Quantenausbeute etwa doppelt so groß, verglichen mit einem im Standardprozess gefertigten Pixel. Die Modulationsübertragungsfunktion (Modulation Transfer Function, MTF) des Bildsensors wird durch den veränderten Fertigungsprozess nicht beeinflusst: die Bildschärfe bleibt also erhalten. Optional ist der Bildsensor mit im Gehäuse integriertem Peltier-Element erhältlich. Serienprodukte hat ON Semiconductor für das 3. Quartal 2017 angekündigt, Entwickler-Versionen sind auf Anfrage beim Hersteller bereits jetzt erhältlich.