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SONY研發堆疊式全局快門影像感測器Pregius S技術 2019-04-12

SONY宣佈已成功開發出堆疊式CMOS影像感測器技術—Pregius S,運用SONY專有的全局式快門功能和背照式架構,可實現無失真的高成像性能和小型化。新的影像感測器技術適用於製造、檢驗和物流等領域的工業設備,鑒於工業發展的趨勢,包括工廠智慧化和自動化等,這些設備對精度和處理速度的要求更高。

傳統的全局快門功能的CMOS影像感測器將電荷信號臨時存儲位於光電二極體旁邊的存儲區域中,以解決逐行讀取出現時移所導致的影像失真問題(焦平面失真)。在前照式CMOS影像感測器中,光電二極體的矽基板上有佈線層,這種結構的優點是易於形成一個遮光罩以保護臨時存儲在存儲區域中的電荷信號不會漏光。為此,傳統具備全局快門功能的CMOS影像感測器採用前照式架構,然而光電二極體上面的佈線層會影響光線入射角,這在像素小型化時將產生問題。

為此,索尼開發了一種專有的像素結構,在背照式結構上實現全局快門功能,會具有高靈敏度特性與解決小型化的問題。通常當像素被縮小時,靈敏度和飽和度性能都會下降,但SONY的新技術可以將像素尺寸減小至2.74μm,同時保持上述性能的表現力不變,從而實現比傳統的前照式CMOS影像感測器高出1.7倍的解析度。這使其在製造、檢驗、物流等應用中,能夠在更廣泛的區域內、以更高的準確度測量和檢查物體。此外,由於背照式像素結構的佈線佈局彈性度高,對影像輸出可達到約為傳統的2.4倍高速度,因此有助於顯著提高效率,包括縮短測量和檢查過程的時間等。影像感測器的堆疊式結構使其可以設計各種信號處理電路,它可以實現智慧化的功能,例如僅對必要的測量和檢驗影像區域進行信號處理,從而實現與傳統感測器相對更小的尺寸,這也使其得減輕後續處理的負荷並減少需要保留的資料量,從而有助於實現高效節能的系統。


未來,SONY計畫將這款具全局快門和背照堆疊式架構的Pregius S技術做更多的應用,包括工業影像設備、智慧交通和拓展其功能,預計在 2019年夏天SONY會有樣品。 

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