Sony разработала новый многослойный КМОП сенсор – более миниатюрный и производительный

11:45, 18 марта. Автор:

Японская компания Sony объявила разработке нового многослойного КМОП сенсора, в основе которого лежит новая запатентованная технология названая «Pregius S», которая совмещает в себе функционал электронного затвора и уникальной пиксельной структуры с задней подсветкой. Новая технология, как заявляет компания, обеспечивает высокое качество изображения без дисторсии при повышении производительности и миниатюризации продукта.

Представленная технология предназначена для промышленного оборудования, используемого в таких областях, как производство, технический контроль и логистика, которые требуют более высокой точности и более высоких скоростей обработки, в свете тенденций в развитии промышленности.

image001

Обычные КМОП сенсоры, снабженные функцией электронного затвора, временно сохраняют сигналы заряда в области памяти, расположенной рядом с фотодиодом, для устранения искажения изображения (искажения в фокальной плоскости), вызванного сдвигом времени из-за построчного считывания. В КМОП сенсорах изображения с фронтальной подсветкой на кремниевой подложке, имеется проводящий слой, образующий фотодиод. И в такой структуре преимущество заключается в том, что легко создать световую заслонку для защиты сигнала заряда, временно сохраненного в области памяти от утечки света. По этой причине обычные КМОП сенсоры с функцией электронного затвора имеют пиксельную структуру фронтальной подсветки. Однако токопроводящие дорожки в верхней части фотодиода препятствует падающему свету, что создает проблему при попытке миниатюризировать пиксели.

В ответ на это Sony разработала запатентованную структуру пикселей, которая обеспечивает функцию электронного затвора на структуре с задней подсветкой, которая обладает превосходными характеристиками чувствительности, что позволяет решить проблему миниатюризации. Обычно, когда пиксели миниатюризируются, характеристики чувствительности и насыщенности ухудшаются, но новая технология Sony позволяет уменьшить размер пикселя до 2,74 мкм, сохраняя при этом высокие показатели этих характеристик, тем самым достигая примерно в 1,7 раза более высокого разрешения, чем обычные КМОП сенсоры с фронтальной подсветкой. Это позволяет измерять и проверять объекты в более широком диапазоне и с более высокой точностью в производстве, контроле, логистике и других областях. Более того, благодаря высокой степени свободы компоновки разводки пиксельных структур с задней подсветкой, можно достичь более высокой скорости, примерно в 2,4 раза превышающей скорость обычной, что способствует значительному повышению производительности, включая более короткие периоды измерения и проверки. Кроме того, многослойная структура сенсора позволяет устанавливать различные блоки обработки сигналов, благодаря чему можно реализовать интеллектуальные функции, такие как обработка сигналов, только для необходимой части изображений измерения и контроля меньшего размера по сравнению с обычными сенсорами. Это, в свою очередь, позволяет снизить нагрузку на последующую обработку и уменьшить объем данных, которые должны храниться, тем самым способствуя реализации высокоэффективных энергосберегающих систем.