索尼攝像機芯模組使用技術(shù)解析系列之ExmorR&Exmor

時間：2017-03-01  09:43:03  來源: SONY  瀏覽數(shù): 1975

ExmorR - 背照式CMOS影像傳感器

索尼的Exmor R  CMOS影像傳感器是背照式CMOS影像傳感器，在充分發(fā)揮CMOS影像傳感器所具有的低耗電量和高速性能等優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，通過將像素的基本結(jié)構(gòu)從前照式徹底改變?yōu)楸痴帐?，有效提高了感光度并減少了噪點 (兩者均對實現(xiàn)高畫質(zhì)至關(guān)重要) 。

在以往的前照式結(jié)構(gòu)中，配線和晶體管位于形成受光部分 (光電二極管) 的基板表面上方并妨礙微透鏡所采集的入射光線，因此在像素小型化和光線入射角變化方面存在問題。背照式讓光線照射在硅主板的翻轉(zhuǎn)面 (反面) 上，因而不受配線和晶體管的影響，不僅增加了單位像素獲得的光量，還有效抑制了光線入射角變化引起的感光度下降 (圖1)。但是，背照式與通常的前照式相比，由于其結(jié)構(gòu)和制造過程原因，所產(chǎn)生的噪點、暗電流、缺陷像素和混色等問題會導(dǎo)致影像傳感器的畫質(zhì)降低，使得信噪比降低。因此，索尼新開發(fā)了最適合背照式的獨特的光電二極管結(jié)構(gòu)和微透鏡，與以往產(chǎn)品相比，提高了感光度，減少了噪點、暗電流和缺陷像素，并成功減少了黑暗時的隨機噪點。此外，通過高精度對準(zhǔn)技術(shù)，還克服了混色的問題

Exmor - 高速CMOS影像傳感器

通過列并行A/D轉(zhuǎn)換，同時實現(xiàn)高速化和低噪點化

索尼的Exmor CMOS影像傳感器的高速化的關(guān)鍵在于并行信號處理。CMOS影像傳感器具有將模擬信號的像素信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換電路 (圖1)。通過在水平方向上排列數(shù)千個該A/D轉(zhuǎn)換電路，并令其同時工作，成功實現(xiàn)了高速化。

此外，索尼的CMOS影像傳感器的該A/D轉(zhuǎn)換電路還具有以下顯著的特點。通過縮小產(chǎn)生噪點的模擬電路的規(guī)模，并采用自動抑制所產(chǎn)生噪點的電路結(jié)構(gòu)，同時實現(xiàn)了高速化和低噪點化。

文章內(nèi)容來源：Sony Semiconductor Solutions Corporation (https://www.sony-semicon.co.jp/products_en/IS/sensor0/zh/technology/exmor_r.html)