上海維立勝衡傳感器有限公司
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閱讀：143發(fā)布時(shí)間：2025-3-2
2023年11月28日，索尼半導(dǎo)體解決方案公司(SSS)宣布即將推出用于工業(yè)設(shè)備的IMX992短波長(zhǎng)紅外(SWIR)圖像傳感器，該傳感器具有業(yè)界的*1像素?cái)?shù)，有效像素為5.32兆像素。
新傳感器采用索尼半導(dǎo)體專有的Cu-Cu連接，實(shí)現(xiàn)了SWIR圖像傳感器中業(yè)界最小的*1像素尺寸3.45μm。它還具有優(yōu)化的像素結(jié)構(gòu)，可有效捕獲光線，從而實(shí)現(xiàn)從可見光到不可見短波長(zhǎng)紅外區(qū)域（波長(zhǎng)：0.4至1.7μm）的寬光譜高清成像。此外，與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比，新的拍攝模式可提供高質(zhì)量圖像，并且在黑暗環(huán)境中噪點(diǎn)顯著降低。
除了該產(chǎn)品之外，索尼半導(dǎo)體還將發(fā)布像素尺寸為3.45微米、有效像素?cái)?shù)為3.21兆像素的IMX993，以進(jìn)一步擴(kuò)大其SWIR圖像傳感器陣容。這些具有高像素?cái)?shù)和高靈敏度的新型短波紅外圖像傳感器將有助于促進(jìn)各種工業(yè)設(shè)備的發(fā)展。
近年來(lái)，在工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域，提高生產(chǎn)率和防止缺陷產(chǎn)品出廠的需求日益增加。在這種情況下，不僅需要感知可見光，還需要感知不可見光波段的光。索尼半導(dǎo)體的SWIR圖像傳感器能夠使用單個(gè)相機(jī)在可見光到不可見的短波長(zhǎng)紅外范圍內(nèi)進(jìn)行無(wú)縫寬光譜成像，已被用于半導(dǎo)體晶圓鍵合和缺陷檢測(cè)以及成分和污染物等各種工藝中。
新型傳感器利用像素小型化實(shí)現(xiàn)更高分辨率的成像，同時(shí)增強(qiáng)低光環(huán)境下的成像性能，從而在較暗條件下進(jìn)行的檢查和監(jiān)控應(yīng)用中提供更高質(zhì)量的成像。這些產(chǎn)品充分利用短波長(zhǎng)紅外光的光反射和吸收特性與可見光不同的特點(diǎn)，有助于進(jìn)一步擴(kuò)大在檢查、識(shí)別和測(cè)量等領(lǐng)域的應(yīng)用，從而有助于提高工業(yè)水平。
1.業(yè)界最小*1像素（3.45μm）實(shí)現(xiàn)高像素?cái)?shù)，提供高分辨率成像
在構(gòu)成光接收單元的光電二極管的砷化鎵（InGaAs）層和硅之間使用Cu-Cu連接（Si）層形成讀出電路。該設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)更小的像素間距，從而實(shí)現(xiàn)業(yè)界最小的*1像素尺寸3.45μm。這反過(guò)來(lái)又有助于實(shí)現(xiàn)緊湊的外形尺寸，同時(shí)仍可提供業(yè)界的*1像素?cái)?shù)：IMX992上約為5.32有效百萬(wàn)像素，IMX993上約為3.21有效百萬(wàn)像素。更高的像素?cái)?shù)可以檢測(cè)微小物體或在大范圍內(nèi)進(jìn)行成像，從而有助于顯著提高使用短波長(zhǎng)紅外光進(jìn)行的各種檢查中的識(shí)別和測(cè)量精度。
2.通過(guò)切換拍攝模式，即使在黑暗的地方也可以實(shí)現(xiàn)低噪聲成像
加入新的拍攝模式，可以在不受環(huán)境亮度影響的情況下實(shí)現(xiàn)低噪聲成像。在光線有限的黑暗環(huán)境中，高轉(zhuǎn)換增益（HCG）模式將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后直接以最小的噪聲進(jìn)行放大，從而相對(duì)減少下游的噪聲量。這樣做可以限度地減少黑暗位置噪聲的影響，從而提高識(shí)別精度。另一方面，在光線充足的明亮環(huán)境中，低轉(zhuǎn)換增益(LCG)模式可以優(yōu)先考慮動(dòng)態(tài)范圍的成像。
此外，啟用雙讀取滾動(dòng)快門(DRRS)*2可以以兩種不同類型從傳感器輸出圖像。然后，這些圖像在相機(jī)上合成，以獲得噪聲顯著降低的圖像。
3.針對(duì)大范圍高靈敏度成像優(yōu)化的像素結(jié)構(gòu)
索尼半導(dǎo)體的SWIR圖像傳感器在頂部采用了更薄的磷化銦(InP)層，否則該層將不可避免地吸收可見光，從而使可見光能夠到達(dá)砷化銦鎵(InGaAs)）層位于下方，即使在可見波長(zhǎng)下也能提供高量子效率。新產(chǎn)品通過(guò)優(yōu)化像素結(jié)構(gòu)提供更高的量子效率，在0.4至1.7μm的寬波長(zhǎng)帶內(nèi)實(shí)現(xiàn)更均勻的靈敏度特性。限度地減少波長(zhǎng)之間的圖像質(zhì)量差異使得可以在各種工業(yè)應(yīng)用中使用圖像傳感器，并有助于提高檢查、識(shí)別和測(cè)量應(yīng)用的可靠性。
型號(hào)名稱 | IMX992 | IMX993 | |
有效像素 | 2592×2056（水平×垂直） 大約。5.32兆像素 | 2080×1544（水平×垂直） 大約。3.21兆像素 | |
圖片大小 | 對(duì)角線 11.4 毫米（1/1.4 型） | 對(duì)角線 8.9 毫米（1/1.8 型） | |
晶胞尺寸 | 3.45微米×3.45微米（水平×垂直） | 3.45微米×3.45微米（水平×垂直） | |
幀率 | 所有像素 | 8 位：130 fps 10 位：120 fps 12 位：70 fps | 8 位：170 fps 10 位：150 fps 12 位：90 fps |
電源 | 1.2V、1.8V、2.2V、3.3V 2.2V（像素） | 1.2V、1.8V、2.2V、3.3V 2.2V（像素） | |
主要特點(diǎn) | 全局快門、*3數(shù)字 | 全局快門、*3數(shù)字 | |
輸出 | SLVS（2通道/4通道/8通道） MIPI（2 通道/4 通道） | SLVS（2通道/4通道/8通道） MIPI（2 通道/4 通道） | |
包裝尺寸 | 內(nèi)置 30.0 毫米 × 30.0 毫米（高 × 深） 陶瓷 LGA： 21.0 毫米 × 20.0 毫米（高 × 深） | 內(nèi)置 30.0 毫米 × 30.0 毫米（高 × 深） 陶瓷 LGA： 21.0 毫米 × 20.0 毫米（高 × 深） | |
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