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索尼发布具有全局快门功能的大尺寸CMOS图像传感器,约1.28亿有效像素为业界最高

更新时间2021-03-18 点击数695

 日本,东京——索尼公司(下称:索尼)宣布,将发布面向工业设备的大尺寸56.73mm对角线CMOS图像传感器 “IMX661”,该传感器具有全局快门功能,有效像素数为业界最高*1,达到1.2768亿像素*2。

       该产品的特点是增加了像素数,使光学尺寸比工业设备常用C卡口*3对应的普通1.1英寸图像传感器大了近10倍,并采用了索尼独创的全局快门像素技术 “PregiusTM ”,可拍摄无运动失真的图像。此外,采用索尼独创的设备配置和接口技术,可实现高速图像读取数据,读取速度比前代产品快了近4倍*4。

        索尼预计,新的传感器在广泛应用于工业设备相机时,将有助于解决各种复杂的难题,从而为工业发展做出贡献。

*1:配备全局快门的CMOS图像传感器领域。基于索尼的研究(截至2021年3月9日公告)。

*2:基于图像传感器的有效像素规格方法。

*3: 镜头与机身之间的连接机构。

*4:与索尼的 “IMX253”1.1英寸相比,这是配备全局快门功能的1,237万有效像素CMOS图像传感器。


IMX661 CMOS图像传感器(左:彩色型号,右:黑白型号)

型号名样品出货日期(计划)*5
IMX661 3.6英寸(对角56.73mm)127.68有效像素CMOS图像传感器2021年4月

*5:以上样品发货日期(计划)是彩色型号的日期。黑白型号样品将在大约一个月后发货。

       近年来,在工业设备的各个领域,对自动化、省力化等数字化转型效益的需求持续增长。这加速了相机的广泛应用,推动了对成像性能更高的CMOS图像传感器的需求。

       新产品将索尼的Pregius技术与3.6英寸(对角线56.73mm)大光学尺寸相结合,实现了像素数的增加和无运动失真成像。索尼独创的设备配置采用了晶圆上芯片工艺,加上索尼独创的接口技术,在全像素读取模式下,实现了比前代产品*4快近4倍的高速读取速度。这种设计带来了高效成像,在一次成像操作中就能捕捉到宽广的视角,而且不会出现运动失真。此外,由于采用了高分辨率成像,识别精度也有所提高,并提供了高水平的处理性能。在显示器和电子基板的生产检查过程、广域监控、航空摄影等各种工业设备应用场景中,它可以为各种解决方案做出贡献,其精度的提高和读取速度的加快将有助于提高生产率。

主要特点:

业内最高的有效像素数:1.2768亿像素

       该产品具有3.6英寸(对角线56.73mm)的大光学尺寸,比对应普通的工业设备上C卡口镜头的1.1英寸图像传感器大了近10倍,像素尺寸为3.45μm,从而实现了1.2768亿像素的超大像素数,是业界配备全局快门的CMOS图像传感器的最高记录。通过增加像素数,实现了宽视角、高分辨率成像,实现了工业设备用相机所要求的无运动失真成像,从而提高了成像效率和识别精度。


图像传感器光学尺寸的成像面积约为1.1英寸的10倍*6

*6:使用相同焦距的镜头时。

高速图像读取

       一般来说,像素数的增加意味着信号处理量的增加,从而导致帧率下降、读出时间延长等问题。为了实现高速读 出,必须提高将像素输出的模拟信号转换为数字信号的AD转换器的处理功能,同时提高输出接口的速度。
 

       这款产品采用了索尼独创的设备配置,采用了晶圆上芯片工艺,将具有某些功能的芯片堆叠在像素晶圆顶部,从而实现了AD转换器的最佳定位。这种设计在不增加尺寸的情况下,改善了AD转换器的处理功能。

       此外,新传感器还采用了索尼开发的 “具有嵌入式时钟的可扩展低电压信号(SLVS-ECTM)*7 ”高速接口标准,以使输出接口更快。这两项独创技术实现了1.2768亿的有效像素、10位、21.8帧的高速输出数据率,比前代产品*4快了近4倍,多像素和读出速度的大幅提升,极大地提高了工业应用中的生产率。


采用晶圆上芯片工艺进行设备配置


 

*7:使用嵌入式时钟信号的数据传输方式。这样就不需要在通道之间进行倾斜调整,并减少了所需的布线量,使电路板的设计更加简单,从而适应更高的速度。

具备各种工业应用所需的信号处理能力

       新产品具备工业设备CMOS图像传感器所需的一系列信号处理功能,以满足不同的应用和需求。其中包括:高速检查时控制成像时机的同步触发功能;只读出所需要区域,减轻后期信号处理负荷的感兴趣区域(ROI)功能;在输出所需信息的同时减少数据量的渐变压缩功能;能够检测移动物体轨迹的多重曝光功能;对高速移动的物体进行无模糊成像的短曝光时间功能;在低亮度情况下可提高灵敏度的像素组合读取功能等。


 

备注:Pregius和SLVS-EC均为索尼公司的商标。

(本文译自英文原文,供参考)

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