近年來,,隨著CMOS工藝技術(shù)的不斷改進,,CMOS傳感器的應(yīng)用范圍也越來越廣泛,,包括數(shù)碼相機、電腦攝像頭,、視頻電話,、手機,、視頻會議,、智能型安保系統(tǒng)、汽車倒車視像雷達,、玩具,,以及工業(yè)、醫(yī)療等應(yīng)有盡有,。實際上,,CMOS圖像傳感器最初應(yīng)用于工業(yè)圖像處理;在那些旨在提高生產(chǎn)率,、質(zhì)量和生產(chǎn)工藝經(jīng)濟性的全新自動化解決方案中,,它至今仍然是至關(guān)重要的圖像解決方案。
安森美半導(dǎo)體的標(biāo)準(zhǔn)及定制CMOS圖像傳感器方案
隨著應(yīng)用要求的不斷提升,,CMOS傳感器的成像質(zhì)量也在不斷提高,,安森美半導(dǎo)體利用其在這一領(lǐng)域的專利技術(shù)和豐富的經(jīng)驗,以創(chuàng)新的設(shè)計,,采用標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝技術(shù)開發(fā)出了高性能CMOS有源像素傳感器等多種產(chǎn)品,。
過去15年來,安森美半導(dǎo)體一直在為數(shù)百萬像素數(shù)碼攝影,、達晶圓級的大面積傳感器,、超高速傳感器、機器視覺成像,、線性和二維條碼成像,、醫(yī)用X射線成像、單芯片一體化攝像機,,以及太空和核應(yīng)用的抗輻射CMOS圖像傳感器提供行之有效的解決方案,。
標(biāo)準(zhǔn)圖像傳感器
新興應(yīng)用需求的不斷增長為精心設(shè)計的CMOS圖像傳感器帶來了眾多商機。除此高端機器視覺應(yīng)用,,二維(2D)條形碼閱讀器,、高端保安攝像方案以及新興的智能交通管理系統(tǒng)(ITS)的市場也在迅速擴大。安森美半導(dǎo)體新的VITA系列能滿足這些新市場的需求,。VITA提供可配置性,、靈活性和操作方便性。
VITA系列CMOS圖像傳感器采用可配置操作模式,易于操作,,提供帶雙斜率讀數(shù)的流水線型和觸發(fā)式全局快門,、帶相關(guān)雙采樣(CDS)的滾動快門、LVDS或CMOS輸出,、10位或8位精度,、多個并行窗口讀數(shù)等特性。應(yīng)用范圍包括機器視覺,、條形碼,、智能交通管理系統(tǒng)(ITS)和運動監(jiān)測(motion monitoring)。
安森美半導(dǎo)體的另一個標(biāo)準(zhǔn)圖像傳感器系列是LUPA,。該系列是高速CMOS圖像傳感器的深入研發(fā)和豐富經(jīng)驗的結(jié)晶,。LUPA器件提供的分辨率高達2048 × 2048,幀速率最高達500 fps,。這些器件的功耗低至150 mW,,完全沒有光暈(Blooming)或滯后,為高度可靠,、高靈敏度圖像傳感器創(chuàng)建了一個完善的基礎(chǔ),。LUPA系列包含LUPA 300、LUPA 1300-2,、LUPA 3000和LUPA 4000,。
LUPA實現(xiàn)了前所未有的靈敏度,具有百萬像素系列圖像傳感器的分辨率,,其它特性包括低功耗,、無光暈或圖像滯后、采用流水線式全局快門,,可廣泛應(yīng)用于高速機器視覺,、工業(yè)成像、醫(yī)療成像,、國防和運動分析等領(lǐng)域,。
另外一個CMOS標(biāo)準(zhǔn)圖像傳感器的系列是IBIS,包括IBIS4和IBIS5圖像傳感器,。IBIS4圖像傳感器的特點是圖像質(zhì)量高,、三晶體管(3T)像素、滾動快門,、高填充因數(shù)和用來提高動態(tài)范圍的雙斜率讀數(shù),。IBIS5 CMOS圖像傳感器進過優(yōu)化,是專門為機器視覺相機而開發(fā)的,。
IBIS4的像素分辨率高達1,400萬,,圖像質(zhì)量高,,具有滾動快門和靈活的窗口和多斜率功能;IBIS5采用觸發(fā)式全局快門,,操作模式靈活,,具有靈活的窗口和多斜率功能。它們的應(yīng)用包括機器視覺,、生物測量和文檔掃描等,。
安森美半導(dǎo)體標(biāo)準(zhǔn)系列的STAR圖像傳感器系列,是開發(fā)抗輻射CMOS像素和讀出電子產(chǎn)品過程中廣泛研究和輻照實驗的成果,。這些結(jié)構(gòu)的總輻照劑量高達300 krad,。抗輻射CMOS圖像傳感器可以在輻射環(huán)境下發(fā)揮重要的作用,,而普通CMOS或CCD成像無法做到這一點,,而使用CRT顯像管又太昂貴,、過重或體積過大,。STAR系列包括三個產(chǎn)品:STAR 250、STAR 1000和HAS2,,每個產(chǎn)品都有自己獨到的優(yōu)勢,。
總體上講,STAR高達100萬像素分辨率,,具有高抗輻射,、高靈敏度、低噪聲的優(yōu)勢,;可以應(yīng)用在太空科學(xué),、核檢驗、星跟蹤器和太陽傳感器等方面,。
定制圖像傳感器
安森美半導(dǎo)體還提供定制和針對特定應(yīng)用的CMOS圖像傳感器,,通過開發(fā)具有最先進性能的產(chǎn)品,幫助合作伙伴領(lǐng)先于競爭對手,。定制設(shè)計可根據(jù)內(nèi)部開發(fā)的參數(shù)功能塊或采用全新的方法實現(xiàn)前所未有的性能和功能,。
安森美半導(dǎo)體的專利設(shè)計和制造技術(shù)有助于優(yōu)化關(guān)鍵參數(shù),并與客戶的應(yīng)用實現(xiàn)完美契合,。像素的大小,、形狀和速度、飽和度和噪聲水平,、動態(tài)范圍和靈敏度,、輸出和幀速率都可以根據(jù)每個客戶的需求來設(shè)定。
定制解決方案充分考慮了規(guī)格的靈活性,,可實現(xiàn)最終應(yīng)用的關(guān)鍵差別化,,保證整個產(chǎn)品壽命期的有效性,;高層次的架構(gòu)和操作靈活性可以提高性能。定制方案的應(yīng)用包括高分辨率攝影,、高速成像,、條形碼閱讀、機器視覺,、醫(yī)療成像,,尤其是需要低功耗、智能傳感或抗輻射的陣列或線性傳感器解決方案的任何應(yīng)用,。
安森美半導(dǎo)體為客戶提供的典型自定義設(shè)計周期流程是客戶提出最初需求,,然后由安森美半導(dǎo)體提出建議,再經(jīng)過預(yù)先研究,、產(chǎn)品定義,、產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計審查,、原型制造,、裝配和功能測試、原型,、性能表征,、性能表征報告等過程,最后做出生產(chǎn)規(guī)劃和生產(chǎn)計劃,,進行預(yù)生產(chǎn)和投產(chǎn),。
總結(jié)
安森美半導(dǎo)體提供對多重終端市場的完整的一維和二維CMOS圖像傳感器產(chǎn)品,其中既有系列標(biāo)準(zhǔn)圖像傳感器,,也有定制及專用產(chǎn)品,。標(biāo)準(zhǔn)系列包括最高像素2,500萬、提供10位或8位精度的VITA系列,,能以數(shù)百萬像素分辨率提供最高500 fps幀速率的LUPA系列,,提供最高1,400萬像素分辨率及高圖像質(zhì)量的IBIS系列,以及抗輻射及提供高靈敏度的STAR系列,。此外,,安森美半導(dǎo)體為客戶提供定制及專用CMOS圖像傳感器,幫助客戶以獨特產(chǎn)品及一流性能領(lǐng)先競爭對手,。今后,,數(shù)百萬像素數(shù)碼攝影及電影攝影、機器視覺,、線性及二維條形碼成像,、工業(yè)及醫(yī)療成像、生物測定及計算及軍事/航空市場將會有更多應(yīng)用采用安森美半導(dǎo)體的圖像傳感器,。