Bildsensoren mit IT-EMCCD-Technik Hoher Dynamikumfang, hohe Auflösung und geringes Rauschen

ON Semicondustors Bildsensor KAE-08151 ist der zweite Baustein mit IT-EMCCD-Technik, den das Unternehmen hergestellt hat.
ON Semiconductors Bildsensor KAE-08151 ist der zweite Baustein mit IT-EMCCD-Technik, den das Unternehmen hergestellt hat.

ON Semiconductor hat seinen zweiten Bildsensor mit IT-EMCCD-Technik angekündigt, der auch bei ungünstigen Lichtverhältnissen scharfe Bildaufnahmen gestattet. Muster des 8 Megapixel-Sensors sind bereits verfügbar – eine Variante mit im Gehäuse integriertem Kühlelement wird bald folgen.

IT-EMCCD steht für Interline Transfer Electron Multiplying Charge-Coupled Device. Hier werden die beiden etablierten Bildgebungstechniken Interline Transfer (neben jeder lichtaktiven Pixel-Spalte liegt eine nicht lichtaktive Pixelspalte, die als Zwischenspeicher dient) und Electron Multiplying (vor dem Ausgangsverstärker befindet sich eine Elektron-Multiplikator-Strecke) kombiniert.

Nach dem 2 Megapixel-Bildsensor KAE-02150 ist der nun angekündigte KAE-08151 (8-Megapixel) der zweite IT-EMCCD-Bildsensor von ON Semiconductor. Mit der Technik werden eine sehr hohe Dynamik, ein kleines Ausleserauschen und ein kleiner Dunkelstrom erreicht. Hinter der hohen Dynamik steckt ein »intra-scene-Modus«, der bereits mit dem ersten IT-EMCCD Bildsensor eingeführt wurde: Abhängig vom Lichteinfall gelangt die Bildinformation für jedes einzelne Pixel entweder über den gewöhnlichen CCD-Ausgang oder über die Elektronen-Multiplikator-Strecke. Durch dieses Auswahlverfahren erhöht sich die Dynamik von 66 dB ohne »intra-scene Modus« auf 86 dB. Damit können in einem Bild Szenen mit verschiedenen Lichtverhältnissen scharf aufgenommen werden – vom Sonnen- bis zum Sternenlicht.

Bilder: 3

Das kann ein Bildsensor mit IT-EMCCD-Technik

3 Bildaufnahmen einer Szene mit verschiedenen Lichtverhältnissen mit IT, EM und IT-EM-Technik.

Konzipiert wurde der KAE-08151 für wissenschaftliche Bildgebung in der hochauflösenden Mikroskopie und für die industrielle Bildverarbeitung unter ungünstigen Lichtverhältnissen. Um die Integration des Sensors für Kamerahersteller zu vereinfachen, wird eine zweite Variante des CPGA-155 Gehäuses angeboten, bei der ein thermoelektrischer Kühler im Gehäuse integriert ist. Erste Muster dieser Variante wird ON Semiconductor im Q1 2017 anbieten. Der KAE-08151 im gewöhnlichen CPGA-155 Gehäuse ist bereits als Muster verfügbar.