“夜鷹”開(kāi)創(chuàng )近紅外光感測新標準，940nm VCSEL成新寵

　　安防夜視市場(chǎng)存在很多問(wèn)題，例如在超低光線(xiàn)條件下的圖像質(zhì)量太差、看不清晰;第?是紅曝，有紅圈且刺眼;第三是燈耗電;第四是紅外燈的體積大;第五是看不夠遠;最后，紅外的性能不知道怎么比較，需要有一個(gè)標準。

　　近日，在北京舉辦的“2018年中國國際社會(huì )公共安全產(chǎn)品博覽會(huì )”上，豪威(OmniVision)科技市場(chǎng)部副總裁陳家旺先生介紹了其在近紅外光940nm方面提升分辨率的“Nyxel夜鷹”技術(shù)，并在可見(jiàn)光SNR1基礎上，創(chuàng )造性地提出了近紅外光條件下的SNR1₈₅₀和SNR1₉₄₀標準，并推介了在“Nyxel夜鷹”技術(shù)基礎之上研發(fā)的新產(chǎn)品OS02C10 圖像傳感器。

    “Nyxel夜鷹”技術(shù)

　　安防市場(chǎng)有三大發(fā)展趨勢：高分辨率，超低光線(xiàn)條件下提升圖像質(zhì)量，利用近紅外性能。為此，豪威一年多前推出了“Nyxel夜鷹”技術(shù)。2017年豪威曾發(fā)布了該技術(shù)，今年其已實(shí)實(shí)在在地落地，客戶(hù)可以拿到量產(chǎn)的產(chǎn)品——基于“Nyxel夜鷹”的OS02C10。

　　目前在不可見(jiàn)光和近紅外?最想達到的目標是省電，或者在燈的功耗不變時(shí)，可以看得更遠。

　　傳統圖像傳感器達不到上述要求，是因為產(chǎn)品的效率不夠，目前通常采用850nm的近紅外光，但850nm會(huì )看到紅曝;940nm沒(méi)有紅曝現象，但940nm的轉換效率很低，所以采用的人很少，但940nm是個(gè)市場(chǎng)大趨勢，為此，豪威潛心鉆研多年，開(kāi)發(fā)了“Nyxel夜鷹”來(lái)提升靈敏度。

       下圖左側是?個(gè)像素的簡(jiǎn)單架構，有感光、線(xiàn)路，感光的光子從上邊進(jìn)來(lái)。目前正常的光在850nm時(shí)是約20%的感光率。下圖右的綠?的這條可見(jiàn)光，在可?光的時(shí)候是80%，850nm時(shí)是20%，效率差4倍，即在850時(shí)效率很低;但是在940nm時(shí)，只有8%，與可見(jiàn)光相差10倍!即在940nm時(shí)效率極低。

  “Nyxel夜鷹”技術(shù)的方法，首先是把像素的厚度加深了，假設原來(lái)只有4，現在加到6(如上圖的中間圖)。因為從光轉換成電，需要提升光電轉換效率。這時(shí)在不可?光時(shí)再曝?次，這個(gè)曝光時(shí)間?短決定了光能轉換到電能的效率，這是第一步。

　　第?步，在上圖中間圖的中間部分挖?個(gè)槽，并填滿(mǎn)材料，為什么這樣做?如果不這樣做，挖深以后光進(jìn)來(lái)后會(huì )反射，從旁邊跑到隔壁像素中去，這樣挖得越深，問(wèn)題越多，等于噪聲越?。此外，開(kāi)槽后還可以延長(cháng)光的停留時(shí)間，提?光電轉換率。

　　第三，因為時(shí)間更長(cháng)，效率就會(huì )更高。因此為了進(jìn)一步提高停留時(shí)間，在上圖的中圖上加了?層曲線(xiàn)的膜，讓光不要直射下來(lái)，而是變成折線(xiàn)下來(lái)。

　　通過(guò)這三種方法，如上圖右下圖，在850nm和940nm時(shí)，光的通過(guò)率分別提升為60%和40%。

　　這60%和40%的提升意味著(zhù)要補的光的功率減少。例如，940nm時(shí)新的“Nyxel夜鷹”效率是40%，傳統的方法是8%。即“Nyxel夜鷹”要補的光量減少，不需要花費更多的燈的功耗。

提出近紅外光的測試新標準

　　行業(yè)上有評價(jià)可見(jiàn)光下的信噪比標準——SNR1。

　　不過(guò)，近紅外光沒(méi)有標準。為此，豪威在兩個(gè)不可?光的波?里面定義了新標準，即SNR1₈₅₀和SNR1₉₄₀。