SONY 索尼發佈具有全局快門( Global Shutter)功能的大尺寸CMOS影像感測器,約1.28億有效畫素為業界最高
提供更高的畫素計數和高速成像性能,並為先進、多樣化的工業設備領域提供…

日本,東京——索尼公司(下稱:索尼)宣佈,將發佈面向工業設備的大尺寸56.73mm對角線CMOS影像感測器 IMX661,該傳感器具有全局快門( Global Shutter)功能,有效畫素為業界最高*1,達到1.2768億畫素*2。

該產品的特點是增加了畫素,使光學尺寸比工業設備常用C接頭*3對應的普通1.1英寸影像感測器大了近10倍,並採用了索尼獨創的全局快門畫素技術 PregiusTM ,可拍攝無運動失真的影像。此外,採用索尼獨創的設備配置和介面技術,可實現高速影像讀取資料,讀取速度比前代產品快了近4倍*4。

索尼預計,新的感測器在廣泛應用於工業設備相機時,將有助於解決各種複雜的難題,從而為工業發展做出貢獻。

 

*1:配備全局快門的CMOS影像感測器領域。基於索尼的研究(截至2021年3月9日公告)。
*2:基於影像感測器的有效畫素規格方法。
*3: 鏡頭與機身之間的連接機構。
*4:與索尼的 IMX2531.1英寸相比,這是配備全局快門功能的1,237萬有效畫素CMOS影像感測器。

IMX661 CMOS影像感測器(左:彩色型號,右:黑白型號)

型號名: IMX661 3.6英寸(對角56.73mm)127.68有效畫素CMOS影像感測器

樣品出貨日期(計畫)*5: 2021年4月

 

*5:以上樣品發貨日期(計畫)是彩色型號的日期。黑白型號樣品將在大約一個月後發貨。

 

 


近年來,在工業設備的各個領域,對自動化、省力化等數位化轉型效益的需求持續增長。這加速了相機的廣泛應用,推動了對成像性能更高的CMOS影像感測器的需求。

新產品將索尼的Pregius技術與3.6英寸(對角線56.73mm)大光學尺寸相結合,實現了畫素的增加和無運動失真成像。索尼獨創的設備配置採用了晶圓上晶片工藝,加上索尼獨創的介面技術,在全畫素讀取模式下,實現了比前代產品*4快近4倍的高速讀取速度。這種設計帶來了高效成像,在一次成像操作中就能捕捉到寬廣的視角,而且不會出現運動失真。此外,由於採用了高解析度成像,識別精度也有所提高,並提供了高水準的處理性能。在顯示器和電子基板的生產檢查過程、廣域監控、航空攝影等各種工業設備應用場景中,它可以為各種解決方案做出貢獻,其精度的提高和讀取速度的加快將有助於提高生產率。

主要特點:

業內最高的有效畫素:1.2768億畫素

該產品具有3.6英寸(對角線56.73mm)的大光學尺寸,比對應普通的工業設備上C接頭鏡頭的1.1英寸影像感測器大了近10倍,畫素尺寸為3.45μm,從而實現了1.2768億畫素的超大畫素,是業界配備全局快門的CMOS影像感測器的最高記錄。通過增加畫素,實現了寬視角、高解析度成像,實現了工業設備用相機所要求的無運動失真成像,從而提高了成像效率和識別精度。


影像感測器光學尺寸的成像面積約為1.1英寸的10倍*6

*6:使用相同焦距的鏡頭時。



高速影像讀取

一般來說,畫素的增加意味著信號處理量的增加,從而導致格率下降、讀出時間延長等問題。為了實現高速讀 出,必須提高將畫素輸出的類比信號轉換為數位信號的AD轉換器的處理功能,同時提高輸出介面的速度。
這款產品採用了索尼獨創的設備配置,採用了晶圓上晶片工藝,將具有某些功能的晶片堆疊在畫素晶圓頂部,從而實現了AD轉換器的最佳定位。這種設計在不增加尺寸的情況下,改善了AD轉換器的處理功能。

此外,新感測器還採用了索尼開發的 具有嵌入式時鐘的可擴展低電壓信號(SLVS-ECTM)*7 高速介面標準,以使輸出介面更快。這兩項獨創技術實現了1.2768億的有效畫素、10位元、21.8格的高速輸出資料率,比前代產品*4快了近4倍,多畫素和讀出速度的大張提升,極大地提高了工業應用中的生產率。



採用晶圓上晶片工藝進行設備配置



*7:使用嵌入式時鐘信號的資料傳輸方式。這樣就不需要在通道之間進行傾斜調整,並減少了所需的佈線量,使電路板的設計更加簡單,從而適應更高的速度。



具備各種工業應用所需的信號處理能力

新產品具備工業設備CMOS影像感測器所需的一系列信號處理功能,以滿足不同的應用和需求。其中包括:高速檢查時控制成像時機的同步觸發功能;唯讀出所需要區域,減輕後期信號處理負荷的感興趣區域(ROI)功能;在輸出所需資訊的同時減少資料量的漸變壓縮功能;能夠檢測移動物體軌跡的多重曝光功能;對高速移動的物體進行無模糊成像的短曝光時間功能;在低亮度情況下可提高靈敏度的畫素組合讀取功能等。


 

Key Specifications

Total number of SPAD pixels 189 x 600 pixels (H x V), approx. 110,000 pixels
Image size Diagonal 6.25 mm (1/2.9-type)
Recommended light source wavelength 905 nm
SPAD unit cell size 10 µm x 10 µm
Element size (ToF pixel unit) 3 x 3 pixels (H x V)
Power consumption 1,192 mW
Photon detection efficiency 22%
Response speed 6 ns
Saturation signal amount (max. count rate) 60,000,000 cps
Max. detection distance 300 m
Distance precision at 300 m 3 x 3 pixels (H x V) additive mode: 30 cm
6 x 6 pixels (H x V) additive mode: 15 cm

備註:Pregius和SLVS-EC均為索尼公司的商標。

(本文譯自英文原文,供參考)
 

 發布時間:2021年3月16日

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