東芝開發(fā)出應(yīng)用于小型低功率產(chǎn)品的CMOS圖像傳感器

　　東京 – 東芝公司(東京: 6502)日前宣布了對于具有小面積低功率像素讀出電路的CMOS圖像傳感器的開發(fā)進(jìn)展。 內(nèi)置讀出電路的樣品傳感器性能是傳統(tǒng)傳感器的兩倍。(1)東芝于2月20日在加州舊金山舉行的 ISSCC 2013(美國電氣和電子工程師學(xué)會(IEEE)主辦的國際固態(tài)電路研討會)會議上對該產(chǎn)品的開發(fā)進(jìn)展進(jìn)行了介紹。

　　隨著新興市場對于商品手機(jī)的需求不斷增加，CMOS圖像傳感器需要具備小尺寸、低功耗和低噪聲性能等特性。 CMOS圖像傳感器的像素讀出電路主要為降噪相關(guān)雙采樣(CDS)電路，并配有可編程增益放大器(PGA)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。串行信號處理架構(gòu)最適合通過小面積、低功率像素讀出電路確保傳統(tǒng)CMOS圖像傳感器安全可靠，因?yàn)镻GA和ADC可供該傳感器各列區(qū)中的諸多CDS電路共享。但是，小尺寸和低功率難題依然存在，因?yàn)榻翟腚娐吩谧x出電路中所占面積較大， 而且PGA和ADC的功耗較高。

　　東芝已經(jīng)開發(fā)出三種關(guān)鍵技術(shù)來攻克這些難題：

　　1)主要由具有面積效率的PMOS電容器組成的列CDS電路。 CDS電路的面積縮小為傳統(tǒng)電路的一半左右。

　　2)在讀出電路方面， 通過PMOS電容器的電容耦合同時(shí)實(shí)現(xiàn)了電平轉(zhuǎn)換，這就實(shí)現(xiàn)了對于列CDS電路和PGA及ADC之間的信號動(dòng)態(tài)范圍的調(diào)整。此舉可降低PGA及ADC的功率和電壓，進(jìn)而促使功耗降低40%。

　　3)在ADC中采用低功率開關(guān)程序，適合于處理CMOS圖像傳感器的像素信號。 此舉可將ADC的開關(guān)功耗降低80%。

　　東芝已經(jīng)將上述三種技術(shù)整合到樣品傳感器中，并證實(shí)可將傳感器內(nèi)核的總體性能提高一倍。該公司目前計(jì)劃將于2013財(cái)年把采用了該讀出電路的CMOS圖像傳感器應(yīng)用到低成本手機(jī)和醫(yī)用照相機(jī)中。

　　(1)使用品質(zhì)因素進(jìn)行比較;FOM = 功率 x 噪聲 / (像素 x 幀率)