Teledyne Princeton instruments COSMOS

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COSMOS™介绍

融合 CCD 和 CMOS 性能

COSMOS™ 將通過結合 CCD 和 CMOS 技術的基本要素來滿足對更高性能感測器技術日益增長的需求,創造出與目前市場上任何產品截然不同的新一代設備。 COSMOS 是解析度、圖元大小、靈敏度和速度的最佳組合。 它是唯一一款完全在單一來源內設計和製造的大畫幅、高性能CMOS相機。

  • 用於檢測微弱物體的 0.7 電子閱讀雜訊
  • 高達8k x 8k的感測器尺寸可實現最大視野
  • >90% 的峰值量子效率,實現高靈敏度
  • 高佔空比和高達 50 fps 的捕獲動態事件
  • 大動態範圍可防止感測器飽和
  • 滾動和全域快門

Teledyne 成像史

基於數十年的探測器設計和製造,Teledyne Imaging 已為各種改變世界的專案提供解決方案,例如火星漫遊者任務,已在多個天文臺儀器上實施,例如歐洲南方天文臺超大望遠鏡 MICADO、HARMONI、 METIS 和 MUSE,並參與了多項調查,例如加速宇宙天體物理調查的Javalambre物理學。 Teledyne Imaging 的感測器、攝像頭和成像系統幾乎可以滿足機載、太空、國防或安全應用的任何成像要求。

LACera技術

  • LACera ™ 代表著CMOS技術的新紀元,由Teledyne Imaging 獨家開發和擁有。 LACera是 CMOS 先進成像能力的重要一步,可實現下一代發現。 CMOS 感測器的挑戰是在擴展到更大的共振峰時保持性能。
  • LACera結合了高速和低雜訊架構,同時通過全域快門、18 位讀出和輝光減少
    技術提供數百萬像素級的深度冷卻、低雜訊性能。
  • LACera代表了先進成像解決方案的關鍵元素,只有 Teledyne 的性質和規模才有可能。
  • 從圖元、感測器和 ROIC 設計,到低雜訊電子器件,再到深度冷卻和系統介面,Teledyne 是唯一一家能夠 在大幅面 CMOS中提供這種 100 % 有機解決方案的公司

COSMOS:利用LACera ™ 技術

利用LACera ™的強大技術,COSMOS 還結合了低雜訊電子器件和新穎的感測器冷卻和封裝,以提供前所未有的性能。 典型的 CMOS 限制,例如「發光」、有限的動態範圍和受損的全域快門,也得到了改進,提供可滿足多種應用需求的交鑰匙產品

規格

規格是初步的,可能會發生變化。 認證CE

  • 捲簾快門和高增益。 全域快門和高增益 < 3 erms
  •  具有相關多重採樣和高增益
  • 使用滾動快門、非 HDR 和 14 位數位化表示的幀速率
  • FPGA binning

機械和電氣規格

主要特徵:

  • 無與倫比的靈敏度

COSMOS 通過背照式實現近乎完美的光收集,量子效率峰值超過90%。 更重要的是,COSMOS 以最小的 0.7e- 讀取雜訊和 0.05e-/p/s 的暗電流檢測微弱信號的能力超過了 CCD 和 EMCCD 技術

  • 多種讀出模式

  • 動態範圍 
    COSMOS 中的組合 HDR 信號是兩個 16 位測量值合併到更大的 18 位範圍內的結果。 通過將低讀取雜訊與模數轉換器 (ADC) 的固有低雜訊相結合,較弱的信號並解鎖更寬的動態範圍。 然而,動態範圍仍然受限於高增益下的讀取本底雜訊和低增益下的 FWC。 因此,COSMOS的動態範圍為 80,000 e-/0.7 e-rms,相當於 114,286 個離散電平
  • 散粒雜訊受限HDR在sCMOS感測器中,通過 在單個CMOS像素內組合2個甚至3個轉換增益來增強動態範圍是一種常見的做法。 這種成像模式通常 被稱為高動態範圍或 HDR。 要瞭解如何在 HDR 讀出模式下增強動態範圍 ,必須首先考慮讀取雜訊和全阱容量如何 受增益變化的影響,以及如何建立最終的光子傳輸曲線 (PTC)

  • HDR 讀出模式

我們專有的 18 位 HDR 模式利用雙轉換增益來增加全阱容量 (FWC),同時保持超低雜訊性能。 在 HDR 模式下,每個像素被採樣兩次——一次是高增益轉換,一次是低增益轉換。 高增益讀數提供了採樣低光信號所需的超低時間雜訊,同時降低了 FWC。 低增益讀數為採樣以光子散粒雜訊為主的強信號提供了更高的 FWC,其中低時間雜訊不太重要。 這兩種增益模式讀數組合成一個圖像,保留兩全其美——
超低雜訊和高 FWC 提供異常動態範圍

  • 快門模式

    CMOS 感測器技術利用電子快門,消除了與物理機械快門相關的錯誤、維護和速度限制。 雖然通常 CMOS 技術僅提供滾動快門模式,但 COSMOS 實現了滾動快門和全域快門模式

  • 快速幀速率

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