文本將介紹高速CMOS圖像傳感器的類型及其應(yīng)用市場。高速傳感器適用于通用、高端或定制的高速攝像頭,而這些攝像頭可用于科研、汽車碰撞檢測、高速掃描、機器視覺和軍事研究等要求較高的幀速率運動捕獲的領(lǐng)域。傳感器分辨率從VGA級直到1萬像素不等,有的能以每秒10,000次全幀速率工作。
51JB,}dGH} <}:` Y" 傳感器架構(gòu)可由兩分式、四分式或一個像素陣列組成。輸出可為并行模擬輸出, 或一個10位數(shù)字輸出或數(shù)字串行 LVDS輸出。每個輸出可高達每秒5,000萬次的采樣速度,這樣就能實現(xiàn)每秒55億像素的吞吐量。迄今為止,該圖像傳感器是具有最高連續(xù)像素吞吐量的一款。圖像質(zhì)量至少達到10位精度,因此攝像頭數(shù)字化之后,數(shù)據(jù)吞吐量可為每秒55Gbit。這樣高速的應(yīng)用通常需要6個電晶體快照像素,且需要較高的靈敏度和動態(tài)范圍。圖像傳感器的靈敏度很大程度上取決于像素尺寸,而大的像素尺寸就需要大面積特定應(yīng)用的定制圖像傳感器。內(nèi)部多路復(fù)用技術(shù)可支持更高幀速率的隨機窗口。如果將窗口大小縮至較小的ROI(圈選目標區(qū)域),那么最快速度器件的幀速率可達每秒170,000幀。大多數(shù)傳感器都采用0.25工藝。
j g//I<D u7^(?"x 目前,CMOS是高速成像所青睞的技術(shù)。在當前市場中,我們可以發(fā)現(xiàn)高速圖像傳感器有三大發(fā)展趨勢,一是向極高速方向發(fā)展,二是向片上特性集成方向發(fā)展,三是向通用高速圖像傳感器方向發(fā)展。
~|9VVeE I 1n,c d[ 分辨率和幀速率相結(jié)合,發(fā)揮著重要的作用。目前,我們可以推出1024×1024像素的圖像傳感器,工作速度達到每秒5,000個全幀。如果模數(shù)轉(zhuǎn)換為10 位的話,那么這就是說攝像頭上的總數(shù)據(jù)速率可達每秒55Gbit。為了實現(xiàn)傳感器上極高的數(shù)據(jù)速率和高圖像質(zhì)量,尤其是對這種高敏感度的應(yīng)用而言,我們不僅要設(shè)計出正確的電子線路,還要確保整個線路布局實現(xiàn)良好的平衡性。這就是說,電源線路應(yīng)實現(xiàn)極佳的分布,而且布局中每個線路節(jié)點的所有光學(xué)和雜散光靈敏反應(yīng)都應(yīng)得到很好的控制。并需要采用低功耗模塊設(shè)計,以確保滿足整體功耗要求。
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