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瞄準智慧工廠需求 Sony新款影像感測器亮相

文‧張嘉純 發布日期:2019/04/02 關鍵字:工業智慧化自動化Sony感測器CMOS

為加速工業智慧化與自動化,索尼(Sony)近日宣布推出新一代感測器「Pregius S」,該產品基於堆疊式互補式金屬氧化物半導體(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, CMOS)影像感測器技術設計,採用索尼專有的全域式快門(Global Shutter, GS)功能和背照式(Back-illuminated)像素結構,可提供無失真、高畫質和小型化。新的感測器技術適用於製造、檢驗和物流等領域的工業設備,以實現更高的精度和更快的加工速度,達到工廠智慧化和自動化目標。

據悉,新款感測器可將充電訊號(Charge Signal)暫時儲存於位在電二極管旁邊的儲存區域中,以解決時移(Time Shift)導致的圖像失真。過往於前照式(In front-illuminated)CMOS圖像感測器中,會在矽基底上生成布線層以形成光電二極管,以便透過遮光罩保護臨時存儲的充電訊號;然而,光電二極管頂部的布線會阻礙入射光,使得在嘗試縮小像素時會產生問題。

為此,索尼開發了一種像素結構,在背照式結構上導入全域式快門功能,以解決小型化的問題,同時具有較高的靈敏度。通常在像素小型化時,靈敏度和飽和度會降低,但索尼新的技術可以將像素尺寸縮小到2.74μm,同時保持靈敏度和飽和度,從而實現比傳統前照式CMOS圖像感測器高1.7倍的分辨率;由此可在更廣泛的區域內測量和檢查物體,並且在製造、檢查、物流和其他應用中具有更高的精度。此外,由於背照式像素結構布線的布局自由度高,可以實現約為傳統前照式CMOS圖像感測器2.4倍的高速度,有助於提高生產率,減短測量和檢查處理時間。

另外,感測器的堆疊結構可以安裝各種訊號處理電路,所以與傳統感測器相比,可以實現諸如訊號處理之類的智慧型功能。並且可以減少後續處理的負荷以及減少要儲存的數據量,從而有助於實現高效,節能的系統。

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