這顆配備DRAM的三層堆疊式CMOS影像傳感器,可用于智能手機(jī)。傳統(tǒng)的兩層CMOS影像傳感器由背照結(jié)構(gòu)像素層和預(yù)裝電路芯片的信號(hào)處理電路層構(gòu)成,該新款CMOS影像傳感器在這兩層電路中間新加入了DRAM層。sulesmc
這款配備了DRAM的傳感器可實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)讀取速度,能夠捕獲高速運(yùn)動(dòng)中的物體的最小失真度的靜止圖像;于此同時(shí),可支持在全高清(1920x1080像素)模式下拍攝1000幀/秒(約比傳統(tǒng)產(chǎn)品快8倍)的視頻,實(shí)現(xiàn)超慢回放。sulesmc
為了實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)讀取,用于將模擬視頻信號(hào)從像素轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的電路已經(jīng)從2層結(jié)構(gòu)倍增到4層結(jié)構(gòu),以便提高處理能力。盡管在用于將來(lái)自圖像傳感器的信號(hào)輸出到其它LSI的接口規(guī)范中存在速度限制,但是該傳感器使用DRAM來(lái)臨時(shí)存儲(chǔ)高速讀取的信號(hào),使得能夠以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格中的最佳速度輸出數(shù)據(jù)。因此,該產(chǎn)品僅能在1/120秒內(nèi)讀取一張1,930萬(wàn)像素的靜止圖像(比常規(guī)產(chǎn)品快約4倍),從而可支持高速圖像捕獲。sulesmc
該款新開發(fā)的傳感器還為設(shè)計(jì)中固有的各種技術(shù)問題提供了解決方案,例如降低在三層中的每層電路之間產(chǎn)生的噪點(diǎn)。盡管該傳感器采用了三層結(jié)構(gòu),索尼充分利用了多年積累的研發(fā)堆疊式影像傳感器的制造技術(shù)和專業(yè)知識(shí),確保了其高質(zhì)量和可靠性。sulesmc
在2017年2月5日(星期日)于舊金山召開的國(guó)際固態(tài)電路會(huì)議 (ISSCC) 上,索尼公布了上述研究成果。
傳統(tǒng)雙層堆疊式CMOS影像傳感器(上圖)
新開發(fā)的加入了DRAM層的3層堆疊式CMOS影像傳感器(上圖)sulesmc
主要產(chǎn)品特性
1.業(yè)內(nèi)首個(gè)配備了DRAM的3層堆疊式影像傳感器,能夠僅在1/120秒內(nèi)高速讀取1930萬(wàn)像素的圖像sulesmc
在堆疊結(jié)構(gòu)中的高速、低能耗、大容量的DRAM幫助下,該新款傳感器可以僅用時(shí) 1/120 秒就讀取一幅達(dá)1930萬(wàn)像素的靜止圖像 (比傳統(tǒng)產(chǎn)品快約4倍),同時(shí)還可縮減讀取每行像素的延時(shí)。這種將靜止圖像的焦平面失真控制在最小程度的技術(shù)有很大可能會(huì)運(yùn)用于因缺乏機(jī)械快門來(lái)控制曝光時(shí)間的智能手機(jī),幫助其拍攝快速移動(dòng)物體的圖像。
讀取速度1/30秒的拍攝效果
讀取速度1/120秒的拍攝效果sulesmc
2.支持在全高清(1920*1080像素)模式下拍攝幀率最大為1000 fps的慢動(dòng)作視頻拍攝sulesmc
該傳感器的高速數(shù)據(jù)讀取能力使得它能夠在全高清 (1920 x 1080 像素)模式下記錄達(dá) 1,000 fps (比傳統(tǒng)產(chǎn)品快大約 8 倍)的超慢動(dòng)作視頻。正常速度拍攝下的數(shù)據(jù)和在DRAM上存儲(chǔ)的最大1,000 fps高速攝影下的數(shù)據(jù)將從影像傳感器導(dǎo)出,在外部圖像信號(hào)處理器上(以下簡(jiǎn)稱 ISP)進(jìn)行圖像處理。該技術(shù)使在智能手機(jī)上將正常速度視頻和超慢動(dòng)作視頻無(wú)縫接合,拍攝出充滿活力的片段。為了確保用戶不錯(cuò)過任何一個(gè)拍攝慢動(dòng)作視頻的時(shí)刻,可以通過調(diào)整設(shè)置,在拍攝對(duì)象突然運(yùn)動(dòng)時(shí)可以被自動(dòng)偵測(cè)到并且啟動(dòng)高速攝影模式。因?yàn)楦咚倥臄z數(shù)據(jù)可被存儲(chǔ)在 DRAM 中并以常規(guī)的 ISP可以使用的正常速度輸出。
配備DRAM的3層堆疊式CMOS影像傳感器的截面圖(上圖)sulesmc
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