索尼发布堆叠式工业图像传感器，分辨率实现业界突破

由 judy 提交于周三, 25 十月 2023 - 09:57

全局快门，有效像素320万，兼容1/3英寸镜头

索尼半导体解决方案公司(下称：SSS)今天宣布将发布IMX900堆叠式CMOS图像传感器，它可以兼容1/3英寸镜头的320万有效像素*1并支持全局快门，用于工业领域，分辨率实现业界突破*2。

与传统产品相比，新传感器采用自研的像素结构，大幅提高了聚光效率和近红外灵敏度，实现小型化像素的同时保持了工业图像传感器所需的关键特性。这样的设计使新传感器的分辨率高达320万有效像素，实现业界突破*2,支持1/3.1英寸、全局快门的系统，适用S卡口(M12)。该卡口广泛用于紧凑型工业相机和嵌入式视觉相机。

这款新品将以多种方式简化工业任务，例如服务于物流市场的条码读取等应用，以及在生产线上使用分拣机器人时助力自动化制造过程，从而帮助解决工业应用中的问题。

*1 基于图像传感器有效像素测定方法。
*2 在支持全局快门、兼容1/3英寸镜头的工业级CMOS图像传感器中，截至2023年10月19日发布。
<center><img src="https://cdn.eetrend.com/files/2023-10/wen_zhang_/100575355-322129-cmost…; alt=""></center>
CMOS图像传感器IMX900

<table border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" width="638">
<tbody>
<tr>
<td width="432">型号名称</td>
<td width="206">样品出货日期（预计）</td>
</tr>
<tr>
<td width="432">IMX900 1/3.1英寸(5.81毫米对角线)320万有效像素*1
堆叠式CMOS图像传感器</td>
<td width="206">2023年10月</td>
</tr>
</tbody>
</table>

各行业对自动化和节约人力成本的需求不断攀升，SSS自研的 Pregius S™全局快门技术在紧凑的设计中实现了高速、精准且移动时不失真的成像，提高了图像识别能力。新传感器采用了基于Pregius S开发的自研像素结构，将以前与光电二极管位于同一基板上的存储单元*3移至独立的信号处理电路区域。这种新设计可扩大光电二极管面积，从而在保持高饱和信号量的同时压缩像元尺寸（2.25μm），成功地支持1/3.1英寸的传感器实现高达约320万的有效像素。

将存储单元移动到信号处理电路区域也增加了开口率，从而显著改善了入射光角度的依赖性*4和量子效率。这些特点使得采用该传感器的相机在镜头设计方面具有更大的灵活性。此外，加厚的光电二极管面积提高了近红外波长（850纳米）的灵敏度，与传统产品相比，量子效率提高了近一倍*5。

这种紧凑的1/3.1英寸产品的封装尺寸适合工业应用中常使用的通用卡口S卡口（M12）。它可广泛应用于需要更紧凑、更高性能的产品设计的场景。例如物流市场中用于条形码扫描仪的小型摄像头、生产线上的分拣机器人、为工人处理运输任务的自动导引车(AGV)和自主移动机器人(AMR)。

*3 临时存储信号的存储器。

*4 光以一定角度入射在图像传感器的像素上的聚光特性。

*5 与 SSS的1/2.9英寸、158万像素的IMX296 CMOS图像传感器相比。
<center><img src="https://cdn.eetrend.com/files/2023-10/wen_zhang_/100575355-322130-imx90…; alt=""></center>
像素结构截面图使用传统 Pregius S 技术的产品（左）和使用新像素结构的 IMX900（右）

主要特征

· 该图像传感器的分辨率实现业界突破*2，全局快门且兼容1/3英寸镜头，有效像素约320万

· 大幅改进的入射光角依赖性，使镜头设计更加灵活
<center><img src="https://cdn.eetrend.com/files/2023-10/wen_zhang_/100575355-322131-xiaog…; alt=""></center>
改进入射光角度依赖性的效果示例

· 在近红外波段的量子性能约是传统产品*5的两倍
<center><img src="https://cdn.eetrend.com/files/2023-10/wen_zhang_/100575355-322132-tuxia…; alt=""></center>
使用近红外光的图像对比 (850 nm) (*使用传统的Pregius技术的2.25μm像素等效比较)

· 包括芯片的功能实现更便利，减少后期图像处理工作量
该产品具有多种功能，可减轻后期图像处理的工作量，提高识别精度。例如快速自动曝光，实现高速计算和优化的曝光时间配置；以及Quad HDR（四像素HDR），通过设置以每四个像素为单位的多次曝光时间来扩展动态范围。这些功能有助于简化相机设计、降低成本和提高识别精度。
<center><img src="https://cdn.eetrend.com/files/2023-10/wen_zhang_/100575355-322133-kuais…; alt=""></center>
快速自动对焦功能的使用示例

· 高速、113 帧/秒*6成像

*6 10位输出。

欲了解更多信息，请访问如下网站：

IMX900产品信息：

https://www.sony-semicon.com/cn/products/is/industry/gs/imx900.html

全局快门技术：

https://www.sony-semicon.com/cn/technology/industry/pregius.html

主要参数
<table border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" width="621">
<tbody>
<tr>
<td width="258" colspan="2">型号</td>
<td width="363">IMX900</td>
</tr>
<tr>
<td width="258" colspan="2">有效像素</td>
<td width="363">约 320万像素
2064 × 1552（高 × 宽）</td>
</tr>
<tr>
<td width="258" colspan="2">图像尺寸</td>
<td width="363">对角线5.81 mm（1/3.1英寸）</td>
</tr>
<tr>
<td width="258" colspan="2">单元尺寸</td>
<td width="363"><a name="OLE_LINK10" id="OLE_LINK10"></a>2.25 μm × 2.25 μm</td>
</tr>
<tr>
<td width="115">帧率</td>
<td width="143">全像素</td>
<td width="363">8 位 120 fps 　
10 位 113 fps
12 位 70 fps</td>
</tr>
<tr>
<td width="115" rowspan="3">电源</td>
<td width="143">模拟单路输入</td>
<td width="363">2.9V</td>
</tr>
<tr>
<td width="143">数字电路输入</td>
<td width="363">0.8V</td>
</tr>
<tr>
<td width="143">接口</td>
<td width="363">1.8V</td>
</tr>
<tr>
<td width="258" colspan="2">主要新增功能</td>
<td width="363">快速自动曝光
Quad HDR（四像素HDR）
四快门控制</td>
</tr>
<tr>
<td width="258" colspan="2">输出接口</td>
<td width="363">MIPI 4 通道 
SLVS 4 通道</td>
</tr>
<tr>
<td width="258" colspan="2">滤色器</td>
<td width="363">彩色/黑白</td>
</tr>
<tr>
<td width="258" colspan="2">封装</td>
<td width="363">陶瓷封装（LGA）
尺寸: 12.0 mm × 9.3 mm</td>
</tr>
</tbody>
</table>