Sony представляє CMOS-технологію "Підсвічування" з підсвічуванням

1. Sony розробляє датчик зображення CMOS із підсвічуванням, реалізуючи високу якість зображення, майже...

| dpreview персонал

Останні компактні пристрої Sony TX1 і WX1 вперше застосовують підсвічену CMOS технологію, розроблену компанією. Спочатку оголошена в червні 2008 р. Технологія, яка отримала назву Exmor R, по суті передбачає розкриття того, що було б нижньою стороною звичайного мікросхеми CMOS, що означає, що світло спочатку не повинен проходити повз електронну схему мікросхеми, щоб досягти її світлочутливої ​​області. Результат - мікросхема з більшою світлочутливою областю, за якою компанія каже, що вдвічі чутливіша, ніж звичайні датчики CMOS.

Оригінальний прес-реліз (11 червня 2008 р.):

Sony розробляє датчик зображення CMOS із підсвічуванням, реалізуючи високу якість зображення, майже подвійну чутливість * 1 та низький рівень шуму

Поліпшення співвідношення сигнал / шум + 8 дБ для використання в
споживчі цифрові відеокамери та цифрові фотокамери

Токіо, Японія - Корпорація Sony сьогодні оголосила про розробку підсвіченого CMOS датчика зображення (розмір пікселів: 1,75 мкм квадратних пікселів, п'ять ефективних мегапікселів, 60 кадрів / с) зі значно покращеними характеристиками зображення, включаючи майже подвійну чутливість * 1 та низький рівень шуму. Ця покращена продуктивність була досягнута за рахунок освітлення тильної сторони кремнієвої підкладки на відміну від звичайних датчиків зображення CMOS, заснованих на технології переднього освітлення.
Нещодавно розроблений CMOS-датчик зображення досягає співвідношення сигнал-шум + 8dB (+ 6dB чутливість, -2dB шум) порівняно з існуючими датчиками зображень Sony CMOS однакового розміру пікселів. Sony застосує цю підсвічувану технологію CMOS у цифрових відеокамерах споживачів та цифрових фотокамерах, щоб забезпечити ще більш високу якість зображення.

Зазвичай споживчі цифрові відеокамери та цифрові фотокамери вимагають поєднання високої роздільної здатності, здатної фіксувати кожну деталь предмета, та мініатюризації, орієнтованої на портативність. Для задоволення цих потреб розробка датчика зображення була зосереджена на мініатюризації розміру пікселів, зберігаючи характеристики зображень. Однак, крім цих постійних вимог, останніми роками попит на підвищення рівня мінімальної освітленості предметів та швидкого зйомки зображення також збільшився. Це призвело до вимоги датчиків зображення із покращеним співвідношенням сигнал / шум та інших функцій, здатних реалізувати покращену загальну якість зображення.
Sony зберегла переваги датчиків зображення CMOS, таких як низьке споживання енергії та швидкісна робота, докорінно переосмисливши свою основну піксельну структуру від переднього підсвічування до заднього підсвічування, щоб успішно розробити прототип CMOS-датчика зображення з підсвічуванням (розмір пікселя : 1,75 мкм квадратних пікселів, п'ять ефективних мегапікселів, 60 кадрів / с з покращеною чутливістю та зниженням шуму - ключові фактори підвищення якості зображення.
Завдяки звичайній структурі переднього підсвічування металеві проводки та транзистори на поверхні кремнієвої підкладки, які утворюють світлочутливу область датчика (фотодіод), перешкоджають збору фотонів, що проводиться на мікросхемі, і це також було важливе питання в мініатюризації пікселів та розширенні оптичної кутової реакції.
Світлоосвітлена конструкція мінімізує деградацію чутливості до реакції оптичного кута, одночасно збільшуючи кількість світла, що потрапляє до кожного пікселя через відсутність перешкод, таких як металеві проводки та транзистори, переміщені до зворотного боку кремнієвої підкладки.
Однак у порівнянні зі звичайними конструкціями, що мають переднє освітлення, конструкції з підсвічуванням ззаду зазвичай викликають такі проблеми, як шум, темний струм, несправні пікселі та кольорова суміш, що призводять до деградації зображення, а також викликають зниження співвідношення сигнал-шум.
Щоб подолати це, Sony нещодавно розробила унікальну фото-діодну структуру та мікросхему, оптимізовану для підсвічування конструкцій, що досягає більш високої чутливості + 6 дБ та нижчого випадкового шуму -2 дБ без світла за рахунок зменшення шуму, темного струму та дефектні пікселі порівняно зі звичайною структурою, що підсвічується спереду. Крім того, передові технології Sony, такі як висока точність вирівнювання, вирішили будь-які проблеми кольорової суміші.
Компанія Sony продовжувала просувати швидкість та якість зображення своїх датчиків зображення CMOS, таких як "Exmor", завдяки унікальній "Колонно-паралельній техніці перетворення A / D" та подвійному зменшенню шуму, на додаток до досвіду візуалізації, накопиченого в усьому світі його історія розвитку ПЗЗ. З розвитком цієї нової підсвіченої структури Sony реалізувала сенсор зображення CMOS з ще більшою чутливістю та меншим рівнем шуму. Крім того, конструкція з підсвічуванням ззаду також розширює потенціал пристрою в таких сферах, як швидкість і динамічний діапазон за рахунок забезпечення безлічі металевих проводів і більшої гнучкості в транзисторній структурі. Вперед компанія Sony продовжить розробку датчиків зображення, які поєднують зручність у використанні, вдосконалену якість зображення та мініатюризацію пікселів.

* 1 Порівняння між звичайним (спереду підсвіченою структурою) та CMOS-датчиком зображення з підсвічуванням ззаду з однаковим розміром пікселів (1,75 мкм)