Bildsensor

Semiconductor AR0136 mit Rolling Shutter von Framos

Die Ergebnisse eines internen Performancetests für den neuen ON Semiconductor AR0136 mit Rolling Shutter, dem Nachfolger des AR0132, zeigen eine deutliche bessere Eignung für den Automotive- und Security-Bereich. Dank BSI-Fertigungstechnologie (Backside-Illuminated) weist der Sensor AR0136 im Vergleich zum AR0132 eine bessere Leistung auf, die sich insbesondere in der höheren Quantenausbeute der roten Pixel zeigt. Labormessungen bestätigen die deutliche Zunahme der Quantenausbeute für den Rot-Kanal um ca. 20 Prozent. Auch für die anderen Farbkanäle wurden Verbesserungen festgestellt: 10 Prozent für den Grün-Kanal, 3 Prozent für den Blau-Kanal. Die anderen Parameter blieben größtenteils unverändert. Lediglich die Anzahl der Ladungen, die in einem Pixel gespeichert werden können, fällt beim AR0136 um ca. 1 ke- kleiner aus. Aufgrund des geringfügig niedrigeren Dunkelstroms ist der Dynamikbereich beider Sensoren jedoch grundsätzlich identisch.

Zudem können beide Sensoren im High Dynamic Range-Modus (HDR) betrieben werden. Hier liefert der AR0136 bessere Ergebnisse als der AR0132, da er Bilder mit einem Dynamikbereich von mindestens 5+ dB erfassen kann und somit einen Belichtungsumfang von 120+ dB erreicht (im Vergleich zu 115+ dB mit dem AR0132). Auch das OECF-Chart 10000:1 (ISO14524) wurde mit beiden Sensoren unter identischer Beleuchtung aufgenommen. Die Belichtungszeit wurde verändert, sodass das hellste Feld gesättigt ist. Für beide Sensoren wurde ein Weißabgleich vorgenommen und in beiden Fällen wurden die möglichen Gain-Mindestwerte eingestellt. Die Verbesserung in der Quantenausbeute für den Rot-Kanal ist auch anhand des Belichtungswerts erkennbar, an dem der Sensor die Sättigung erreicht. Für den AR0132 beträgt er ca. 6,4 ms, der Wert für den AR0136 liegt bei 4,8 ms (bei gleicher Bildqualität). Der Sensor AR0136 eignet sich aufgrund der bei seiner Herstellung eingesetzten BSI-Technologie, seines erweiterten Betriebstemperaturbereichs (-40 °C bis 110 °C), der Umschaltmöglichkeit zwischen Linear- und HDR-Modus sowie der integrierten ASIL-Funktion für den Einsatz in Kraftfahrzeugen sowie für Sicherheits- und Überwachungsanwendungen, bei denen Robustheit und eine hohe Bildqualität erforderlich sind. bj