Sony Semiconductor Solutions folgt konsequent dem aktuellen Trend, Sensoren mit größerer Performance bei kleinerem Packaging anzubieten. IMX536, IMX546 und IMX566 sind die neuesten Typ 2/3 CMOS Sensoren der 4. Generation basierend auf Sony Pregius STM Technologie mit 8.1 Megapixel in Varianten sowohl für Monochrom- als auch für Farbaufnahmen (RGB).
Die neuen CMOS Sensoren im identischen LGA-Package verfügen über die Global Shutter Technologie mit variabler Belichtungszeit (Charge Integration Time). Sie erzielen eine sehr gute Bildqualität durch ihre hohe Empfindlichkeit und den niedrigen Dunkelstrom. Die Sensoren bieten hervorragende Möglichkeiten, um beispielsweise in der Fabrikautomation, bei ITS-Anwendungen (Intelligente Transport Systeme) und Embedded Vision ein einfacheres Kameradesign zu realisieren, wobei sich speziell der IMX546 und IMX566 durch eine gute Kosteneffizienz auszeichnen.
Kleinste Pixel mit hoher Sättigung und Sensitivität
Dank einer rückseitig beleuchteten Pixelarchitektur (BSI, Backside Illumination) und der hohen Empfindlichkeit konnte Sony bei allen drei Sensoren die Pixelgröße auf 2.74 µm reduzieren und gleichzeitig die Leistungsmerkmale der Vorgängerserie beibehalten und sogar verbessern. Mit einer Größe von nur 11,1 mm (diagonal) und aktiven 2.74 µm Pixeln in quadratischer Pixelanordnung mit effektiven 8.13 Megapixeln (2856 (H) x 2848 (V)) liefern die neuen Sensoren IMX536, IMX546 und IMX566 die für Pregius STM Technologie typische hohe Sättigung und Sensitivität.
Alle Sensoren unterstützen mehrere Readout-Modes: All-Pixel Scan Mode, vertikales/horizontales 1/2–Subsampling, 2×2 FD Binning sowie verschiedene ROI-Einstellungen. Die energiesparenden Sensoren verwenden einen analogen 3.3 V und 2.9 V, einen digitalen 1.1 V und einen 1.8 V Vierfach-Anschluss.
Für industrielle Vision Systeme und Embedded Anwendungen
Der neue IMX536 ist das Top-Modell – eine High-Speed-Variante mit einer SLVS/SLVS-EC Schnittstelle, mit der der Sensor im All-Pixel-Scan Mode eine Bild- und Übertragungsrate bis 194 fps bei 8 bit erreicht. Er kommt aufgrund seiner hohen Bildraten vorwiegend in anspruchsvollen Vision Anwendungen in der Fabrikautomation zum Einsatz, beispielsweise bei der Überwachung von Flüssigkeiten, wenn mikroskopisch kleine Verunreinigungen herausgefiltert werden müssen.
Der IMX546, der ebenfalls über eine SLVS/SLVS-EC Schnittstelle verfügt und 91 fps bei 8 bit erreicht, ist aufgrund seiner Auflösung für alle Anwendungen geeignet, die Full-HD Displays erfordern, etwa in der Fabrikautomation und bei ITS-Anwendungen. Für Embedded Vision Anwendungen wiederum empfiehlt sich der preisattraktive IMX566 mit seiner Bildrate von 62 fps bei 8 bit dank seiner speziell hierfür prädestinierten MIPI CSI-2 Schnittstelle zur Steuerung und Verarbeitung der Bilddaten.
Sibel Yorulmaz-Cokugur, Sensorexpertin bei FRAMOS, nennt einen wichtigen Aspekt des Sensordesigns: „Sony verwendet die Pregius STM Technologie – eine vertikal aufgebaute CMOS Pixelarchitektur, um eine höhere Leistung bei noch kleinerem Packaging zu erreichen. Die Stacked Pixel Architektur bietet außerdem die Möglichkeit, die Signalverarbeitung auf dem Chip aufzubringen, was eine zusätzliche Miniaturisierung und erweiterte Sensorfunktionalitäten ermöglicht.“
Stacked Pixels in der BSI-Struktur
Der Hauptunterschied der neuen Stacked Pixel Technologie besteht in der Platzierung der Speicher Elemente und der elektrischen Verdrahtung der Pixel. In dieser Architektur wird die elektrische Verdrahtung der Pixel unter den Fotodioden platziert, die Pixelgröße kann auf 2.74 µm reduziert werden, wobei die Empfindlichkeit und Sättigungsqualität erhalten bleibt und eine höhere Auflösung erreicht wird.
CMOS Sensoren mit Pregius STM Technologie bieten sowohl verzerrungsfreie als auch hochauflösende Bilder sowie ein minimales Packaging für Anwendungen in der Fertigung, Inspektion und Logistik – darüber hinaus erreichen sie eine höhere Präzision und Verarbeitungsgeschwindigkeit für die Smart Factory und die fortschreitende Automatisierung.
Verfügbarkeit und weitere Informationen
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IMX536, IMX546 und IMX566 Entwicklungsmuster sind ab sofort bei FRAMOS erhältlich
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Die Serienfertigung startet voraussichtlich ab März 2021
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Weitere Information zu den Sony CMOS Sensoren mit Pregius STM Technologie finden Sie unter: https://www.framos.com/en/sony-pregius-cmos-global-shutter
