“夜鷹”開(kāi)創(chuàng)近紅外光感測(cè)新標(biāo)準(zhǔn)，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(yuǎn);最后，紅外的性能不知道怎么比較，需要有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　近日，在北京舉辦的“2018年中國(guó)國(guó)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(chǔ)上，創(chuàng)造性地提出了近紅外光條件下的SNR1₈₅₀和SNR1₉₄₀標(biāo)準(zhǔn)，并推介了在“Nyxel夜鷹”技術(shù)基礎(chǔ)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(shì)：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(dá)到的目標(biāo)是省電，或者在燈的功耗不變時(shí)，可以看得更遠(yuǎn)。

　　傳統(tǒng)圖像傳感器達(dá)不到上述要求，是因?yàn)楫a(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(xiàn)象，但940nm的轉(zhuǎn)換效率很低，所以采用的人很少，但940nm是個(gè)市場(chǎng)大趨勢(shì)，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(cè)是?個(gè)像素的簡(jiǎn)單架構(gòu)，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(shè)原來(lái)只有4，現(xiàn)在加到6(如上圖的中間圖)。因?yàn)閺墓廪D(zhuǎn)換成電，需要提升光電轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhǎng)光的停留時(shí)間，提?光電轉(zhuǎn)換率。

　　第三，因?yàn)闀r(shí)間更長(zhǎng)，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%的提升意味著要補(bǔ)的光的功率減少。例如，940nm時(shí)新的“Nyxel夜鷹”效率是40%，傳統(tǒng)的方法是8%。即“Nyxel夜鷹”要補(bǔ)的光量減少，不需要花費(fèi)更多的燈的功耗。

提出近紅外光的測(cè)試新標(biāo)準(zhǔn)

　　行業(yè)上有評(píng)價(jià)可見(jiàn)光下的信噪比標(biāo)準(zhǔn)——SNR1。

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