Neuer Hochgeschwindigkeits InGaAs-Bildsensor mit größerem Dynamikbereich und höherer Auslesegeschwindigkeit

 Indem Hamamatsu diese Technologien voranbringt, unterstützt es wichtige Themen wie Nahrungsmittelversorgung, die Reduzierung des Kohlenstoffausstoßes und leistet somit einen wichtigen Beitrag zu einer nachhaltigeren Gesellschaft.

Leistungsfähige Bildsensoren sind der zentrale Baustein von Hyperspektralkameras, einem wichtigen Tool, um Kunststoffe durch die Aufnahme von einzelnen Bildern zu sortieren. Für diese Kameras entwickelt, produziert und vertreibt Hamamatsu Bildsensoren, die Nahinfrarotlicht bis 2,55 μm detektieren. Damit bietet das Unternehmen weltweit die längste Wellenlänge, die von Flächenbildsensoren aus Indium-Gallium-Arsenid (InGaAs) detektiert werden kann.

In den Bereichen Kunststoffrecycling und Screening/Sortierung von Lebensmitteln, aber auch bei der Erkennung des Wassergehalts von Früchten und der Analyse von Arzneimitteln auf ihre Bestandteile ist die Nachfrage nach Bildsensoren mit unterschiedlichen Formfaktoren, schnellerer Auslesegeschwindigkeit und größerem Dynamikbereich gestiegen.

Daher hat Hamamatsu den Ausleseschaltkreis des Bildsensors so weiterentwickelt, dass er elektrische Signale parallel verarbeitet und so die Signalauslesegeschwindigkeit auf das Zweifache erhöht. Gleichzeitig wurde eine Funktion hinzugefügt, die nur Signale bei bestimmten Lichtwellenlängen ausliest, um noch höhere Geschwindigkeiten zu erreichen.

Die neu entwickelte Signalverarbeitung verbessert zudem den Signalstromfluss und erhöht dadurch den Dynamikbereich um etwa das Zweifache. So können bisher nicht erkennbare Informationen des Messobjekts für die Analyse genutzt werden.

Durch diese Verbesserungen kann beispielsweise beim Kunststoffrecycling bei gleichbleibendem Durchsatz die Sortiergenauigkeit erhöht werden. Aber der Sensor ist auch in vielen weiteren Märkten und Applikationen einsetzbar, z. B. beim Papierrecycling und bei der Erkennung von Schäden in Beton und Baumaterialien.

In Zukunft plant Hamamatsu auch die Entwicklung und Herstellung von Kameramodulen, in die dieser Flächensensor integriert ist. Außerdem sind andere Arten von Flächensensoren mit einem breiteren Spektralbereich von 0,95 bis 2,55 μm in Planung.

1:  Verhältnis zwischen der minimalen und der maximalen Intensität des Lichts, das detektiert werden kann. Je größer dieses Verhältnis ist, desto genauer können die höhere und die niedrigere Intensität des Lichts gleichzeitig gemessen werden.

2:   Eine spezielle Kamera, die die Intensität des von einem Objekt reflektierten Lichts erfassen kann, und dabei das Licht in Wellenlängen trennt. Sie ist in der Lage, die Unterschiede im Material und in der Zusammensetzung von Objekten abzubilden, die mit einer normalen Kamera nicht zu erkennen sind.