Sony Semiconductor Solutions annonce l’IMX992, le nouveau capteur d’image SWIR pour les applications industrielles avec la meilleure définition du marché : 5,32 mégapixels effectifs

Participe à l’évolution des équipements industriels avec une gamme étendue associant définition élevée et performances en basse lumière.

Atsugi, Japon. Sony Semiconductor Solutions Corporation (SSS) annonce aujourd’hui le lancement futur de l’IMX992, un capteur d’image dans le proche infrarouge (SWIR pour short-wavelength infrared). Destiné aux équipements industriels, il offre la définition la plus élevée de l’industrie1, avec 5,32 mégapixels effectifs.

Ce nouveau capteur utilise la technologie de connexion cuivre-cuivre exclusive de SSS afin d’obtenir la plus petite taille de pixels de son domaine1, 3,45 μm. Il utilise également une structure de pixel optimisée pour capturer efficacement la lumière, permettant de créer des images en haute définition sur un large spectre, couvrant le domaine visible et le proche infrarouge (longueurs d’onde : 0,4 à 1,7 µm). De plus, de nouveaux modes de prise de vue fournissent des images de qualité supérieure, avec un bruit sensiblement réduit dans les environnements sombres par rapport aux produits conventionnels.

Capteur d’image SWIR IMX992. À gauche : ensemble PGA avec système de refroidissement thermoélectrique intégré.
Capteur d’image SWIR IMX992. À gauche : ensemble PGA avec système de refroidissement thermoélectrique intégré.

En plus de ce produit, SSS lancera également l’IMX993, avec une taille de photosite de 3,45 µm et une définition effective de 3,21 mégapixels, afin d’élargir sa gamme de capteurs SWIR. Ces nouveaux capteurs SWIR associant définition et sensibilité élevées permettront de participer à l’évolution des équipements industriels.

Nom du modèle

 

Date de livraison des exemplaires (prévision)

Capteur d'image SWIR type 1/1,4 (11,4 mm de diagonale) de 5,32 mégapixels effectifs IMX992

Ensemble PGA avec système de refroidissement thermoélectrique intégré

 

Ensemble LGA en céramique

 

Février 2024 

 

Capteur d'image SWIR type 1/1,8 (8,9 mm de diagonale) de 3,21 mégapixels effectifs IMX993

Ensemble PGA avec système de refroidissement thermoélectrique intégré

 

Ensemble LGA en céramique

Février 2024 

 

Ces dernières années, le domaine de l’équipement industriel a connu une demande croissante visant à améliorer la productivité et à empêcher les produits défectueux de sortir de l’usine. Dans ce contexte, la capacité de capter non seulement la lumière visible, mais aussi celle située dans des bandes invisibles est très demandée. Les capteurs d’image SWIR de SSS, qui permettent à un seul appareil de capturer des images sur un spectre continu élargi du visible au proche infrarouge, sont déjà utilisés dans de nombreux processus, comme le collage et la recherche de défauts des wafers de semi-conducteurs ou encore la vérification des ingrédients et des contaminants dans la production alimentaire.

Les nouveaux capteurs permettent une prise de vue en plus haute définition grâce à la miniaturisation des photosites tout en améliorant les performances dans les environnements sombres, afin de fournir des images de meilleure qualité dans les applications d’inspection et de surveillance menées par faible luminosité. En profitant au mieux des caractéristiques de la lumière du proche infrarouge, ces produits permettent d’étendre les applications dans les domaines de l’inspection, de la détection et de la mesure, contribuant à accroître la productivité industrielle.

Principales caractéristiques

Haute définition rendue possible par les pixels les plus petits del’industrie1 avec 3,45 μm, assurant une imagerie en haute résolution

Une connexion cuivre-cuivre est utilisée entre la couche d’arséniure d'indium-gallium (InGaAs) qui forme la photodiode et la couche de silicium (Si) qui forme le circuit de lecture du photosite. Cette structure permet de réduire la taille des photosites, donnant les pixels les plus petits de l’industrie1 avec 3,45 μm. Cela permet par conséquent d’obtenir un module compact tout en fournissant la définition la plus élevée du marché1, environ 5,32 mégapixels effectifs sur l’IMX992 et environ 3,21 mégapixels effectifs sur l’IMX993. La définition accrue permet de détecter de petits objets ou de faire des images très variées, permettant une amélioration significative de la précision de la reconnaissance et des mesures lors d’examens divers sous une lumière en proche infrarouge.

 

Comparaison d’images SWIR de définitions différentes. Longueur d’onde de l’éclairage : 1550 nm (Gauche : autre produit de SSS, 1,34 mégapixels effectifs ; droite : IMX992).
Comparaison d’images SWIR de définitions différentes. Longueur d’onde de l’éclairage : 1550 nm (Gauche : autre produit de SSS, 1,34 mégapixels effectifs ; droite : IMX992).

Imagerie à faible bruit même dans des endroits sombres grâce au changement de mode de prise de vue

L’intégration de nouveaux modes de prise de vue permet de réaliser des images au bruit numérique limité sans être perturbé par la luminosité ambiante. Dans les environnements sombres où la lumière manque, le mode Gain de Conversion Élevé (HCG pour High Conversion Gain) amplifie directement le signal sitôt la lumière convertie en signal électrique. Le faible bruit d’amplification diminue le bruit généré ensuite sur l’ensemble de la chaîne de traitement. À l’inverse, dans les environnements lumineux baignés de lumière, le mode Gain de Conversion Faible (LCG pour Low Conversion Gain) permet de donner la priorité à la plage dynamique de l’image.

De plus, le capteur dispose aussi d’un Obturateur à balayage avec Double Lecture (DRRS pour Dual Read Rolling Shutter)2 qui lui permet d’envoyer deuxtypes d’images distincts, qui sont ensuite assemblés par la caméra pour créer une image au bruit significativement réduit.

Comparaison de la qualité d’image et du bruit dans un endroit sombre. Longueur d’onde de l’éclairage : 1450 nm. (Gauche : autre produit de SSS, 1,34 mégapixels effectifs ; centre : IMX992 en mode HCG ; droite: IMX922 en mode HCG, DRRS activé).
Comparaison de la qualité d’image et du bruit dans un endroit sombre. Longueur d’onde de l’éclairage : 1450 nm. (Gauche : autre produit de SSS, 1,34 mégapixels effectifs ; centre : IMX992 en mode HCG ; droite: IMX922 en mode HCG, DRRS activé).

Structure de photosite optimisée pour la prise de vue à haute sensibilité sur un spectre large

Les capteurs SWIR de SSS utilisent une couche plus fine de phosphure d'indium (InP) à leur surface. Sa finesse évite qu’elle absorbe la lumière visible, permettant à celle-ci d’atteindre la couche d’arséniure d'indium-gallium (InGaAs) en dessous. Ainsi, l’efficacité quantique est élevée même dans le domaine visible. Les nouveaux produits offrent une efficacité quantique accrue par l’optimisation de la structure du photosite, permettant d’avoir une sensibilité plus uniforme sur un large spectre, de 0,4 à 1,7 µm. Réduire la différence de qualité d’image selon la longueur d’onde permet d’utiliser le capteur dans une grande variété d’applications industrielles et contribue à améliorer la fiabilité des applications d’inspection, de reconnaissance et de mesures.

Caractéristiques clés :

Nom du modèle

IMX992 

IMX993 

Pixels effectifs

2592 × 2056 (H × V) 

Approx. 5,32 mégapixels

2080 × 1544 (H × V) 

Approx. 3,21 Megapixel 

Taille d'image

Diagonale : 11,4 mm (type 1/1,4) 

Diagonale : 8,9 mm (type 1/1,8) 

Taille unitaire des photosites

3,45 μm × 3,45 μm (H × V) 

3,45 μm × 3,45 μm (H × V) 

Cadence d'acquisition (tous les pixels)

8 bits : 130 ips

10 bits : 120 ips

12 bits : 70 ips

8 bits : 170 ips

10 bits : 150 ips

12 bits : 90 ips

Alimentation

1,2 V, 1,8 V, 2,2 V, 3,3 V 

2,2 V (pixels) 

1,2 V, 1,8 V, 2,2V, 3,3 V 

2,2 V (pixels) 

Principales fonctions

Obturateur global3, thermomètre numérique, ROI 

Obturateur global3, thermomètre numérique, ROI 

Sortie

SLVS (2 cx/4 cx/8 cx) 

MIPI (2 lignes/4 lignes) 

SLVS (2 cx/4 cx/8 cx) 

MIPI (2 lignes/4 lignes) 

Dimensions du module

PGA en céramique avec système de refroidissement thermoélectrique intégré: 

30,0 mm × 30,0 mm (H × V) 

LGA en céramique: 

21,0 mm × 20,0 mm (H × V) 

PGA en céramique avec système de refroidissement thermoélectrique intégré: 

30,0 mm × 30,0 mm (H × V) 

LGA en céramique: 

21,0 mm × 20,0 mm (H × V)

Plus d'informations

Pour plus d'informations sur SenSWIR, la technologie de capteur d'image de SSS pour l'infrarouge à ondes courtes, cliquez ici. ​
Pour consulter le site web des produits IMX992 et IMX993, cliquez ici.


Questions des médias : Sony Semiconductor Solutions Corporation ​
Relations publiques : semicon.press@sony.com


Vous trouverez d'autres images ici.

À propos de Sony Semiconductor Solutions Corporation

Sony Semiconductor Solutions Corporation, filiale de Sony Group Corporation, est le leader mondial des capteurs d’images. Son activité sur les semi-conducteurs comporte bien d’autres éléments, comme les micro afficheurs, les circuits intégrés à grande échelle et les diodes laser. Ils souhaitent fournir des technologies d’imagerie avancées, plus pratiques et amusantes pour le public. Sony Semiconductor Solutions Corporation travaille par ailleurs au développement et à la mise sur le marché de nouvelles technologies de détection afin d’offrir diverses solutions pour faire passer les capacités de visualisation et de reconnaissance des humains et des machines au niveau supérieur. Pour plus d'informations, cliquez ici.


[1] ​ Parmi les capteurs d’image SWIR utilisant l’arséniure de gallium-indium (InGaAs). Selon une étude de SSS (lors de l’annonce le 29 novembre 2023.)

[2] Pour utiliser le DRRS, la suite de la chaîne de traitement doit comporter une mémoire permettant de réaliser les calculs nécessaires à l’image.

[3] ​ Obturateur à balayage lorsque le DRRS est activé.

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