Sony全局快門技術
Pregius采用索尼低噪點CCD結構,是實現了高畫質的有源像素型CMOS圖像傳感器全局快門像素技術。
本技術命名為Pregius,意指兼顧了CCD優異的低噪點性能和FA用途所需的全局快門(GS)的高速性能及高精度(Precision GS)。
此外在這一發展過程中新開發的Pregius S技術采用了背照結構,不僅維持了Pregius優秀的拍攝性能,還同時實現了圖像傳感器的小型化和高幀率化。此外采用堆棧式結構確保了大面積的信號處理電路能夠搭載各種新功能。
全局快門與卷簾式快門
CMOS圖像傳感器大致可分為兩種快門方式。即按照順序逐行曝光并輸出的卷簾快門方式和一次性對所有像素進行曝光并輸出的全局快門方式。卷簾快門方式拍攝高速運動的被攝體時,會出現圖像失真,但全局快門方式可同時捕捉被攝體的全貌再進行輸出,因此,即使是高速運動的被攝體,也能避免圖像失真,展現真實狀態。在機器視覺檢查等領域,很容易實現與閃光燈同步,從而縮短節拍時間。
左:全局快門 右:卷簾快門
高速信號處理與高畫質
Pregius的特點之一是高速信號處理與高畫質。Pregius利用生產線內的機器視覺,可高速及高精度地進行圖像檢測,有助于大幅提高生產效率。此外還配備提高圖像檢測效率的功能,例如指定畫面的部分區域進行記錄,有助于進一步提高生產效率。
兼顧高速信號處理和抑制噪點
如下圖所示,Pregius除了具備CCD優異低噪點特性的受光部(光電二極管),還具有存儲器部。它將全像素的各光電二極管在同一時間接收的光轉換為電荷,再同時傳送至各存儲器部,然后進行信號處理。同時處理同一時間的電荷,可逼真地拍攝運動物體,因此該性能非常適合運動物體的檢查等 。
搭載Pregius技術的CMOS圖像傳感器高速化的關鍵在于并行信號處理。CMOS圖像傳感器具備A/D轉換電路,將作為模擬信號的像素信號轉換為數字信號。 通過在水平方向上配置數千個A/D轉換電路并讓它們同時工作,來實現高速化。通過改進該A/D轉換電路內產生噪點的模擬電路,采用自動抑制噪點的電路結構,從而兼顧了高速化與低噪點化。