索尼发布首款像素并行ADC高密度背照式CMOS图像传感器

据麦姆斯咨询报道, Sony近日宣布开发出了一款具备全局快门功能的146万有效像素背照式CMOS图像传感器. 其新开发的像素并行 (位于像素下方) 模数转换器 (Analog-to-Digital Converter, 以下简称ADC) , 能够瞬时将所有像素同时曝光的模拟信号并行转换为数字信号. 该项新技术发布于2018年2月11日在美国旧金山举办的ISSCC (国际固态电路年度会议) .

采用传统列级ADC方案的CMOS图像传感器, 通常是逐行从像素读出经过光电转换的模拟信号, 而由于逐行读出所带来的时间漂移, 通常会造成图像失真 (焦平面失真) .

索尼新推出的这款CMOS图像传感器在每个像素下方都具有一个新开发的低电流, 紧凑型ADC. 这些ADC能够瞬时将所有同时曝光像素的模拟信号转换成数字信号, 并暂时存储在数字存储器中. 这种架构消除了由于时间漂移所带来的图像失真, 使其能够提供全局快门功能, 是业内首款具有像素并行ADC的一百万像素以上的高密度背照式CMOS图像传感器.

相比传统列级ADC方案, 这款新的CMOS图像传感器包含了近1000倍数量的ADC, 这意味着电流需求的大幅增长. 索尼通过一款新开发的紧凑型14位ADC解决了这个问题, 这款新型ADC在低电流运行时能够提供业内最佳的性能.

新型CMOS图像传感器中的ADC和数字存储器都堆栈集成在底部芯片中. 顶部芯片上的每个像素之间采用了Cu-Cu (铜-铜) 互联, 2016年1月, 索尼全球首次将该技术实现了大规模量产.

此外, 索尼还为这款CMOS图像传感器开发了一种新的数据传输结构, 以实现ADC处理所需要的大规模读出数据高速传输.

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