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索尼造出0.1克的世界最小1MP感光元件

2017-01-03
类别:业界动态
eye 512
文章创建人 拍明


日前,索尼对外展示出一款新摄像头,其搭载的是一块2毫米大小的100万像素传感器。索尼宣称,这是世界上最小的100万像素传感器,它可以缩小智能手表、其它小型轻量设备的尺寸,使产品更具特色。


索尼为传感器搭配了一个镜头,尺寸2.6毫米。摄像头通过电路与小型设备的其它部分连接,电路同样很小,其导线针数减少到20针,从而缩小了连接器的尺寸。镜头与传感器整合在一起,当中还包括了柔性电路板,总重量不到1/10克。


除了尺寸超小,索尼还说新的摄像头模组能耗极低。如帧速降低,摄像头的功耗最高只有8mw,如帧速率保持在60fps,功耗最高只有55mw。摄像头可以用240fps的速度捕捉图像,支持3种不同的高速扫描模式,如果按最速度拍摄,分辨率会降低到324像素。

索尼造出0.1克的世界最小1MP感光元件.png

传感器和镜头模组有两个版本,彩色版和黑白单色版。索尼说传感器主要针对可穿戴设备、移动设备、小型无人机。


根据调查统计,CMOS感光元件市场在2015年总市值达到67亿美元,而单单索尼就控制着其中35%的市场份额(36亿美元)。而其余的竞争者都无法撼动索尼的地位,不管是三星(19%)、OmniVision、On Semiconductor、佳能、东芝还是松下。


预计在未来5年里,CMOS感光元件产业的价值将达到190亿美元。而就目前而言,索尼依然是CMOS感光元件市场的绝对领导者。


感光元件


感光元件是数码相机的核心,也是最关键的技术。数码相机的发展道路,可以说就是感光元件的发展道路。数码相机的核心成像部件有两种:一种是广泛使用的CCD(电荷耦合)元件;另一种是CMOS(互补金属氧化物导体)器件。与传统相机相比,传统相机使用“胶卷”作为其记录信息的载体,而数码相机的“胶卷”就是其成像感光元件,感光元件就是数码相机的不用更换的“胶卷”而且是与相机一体,所以称为是数码相机的心脏很确切。


感光元件的工作原理

电荷藕合器件图像传感器CCD(Charge Coupled Device),它使用一种高感光度的半导体材料制成,能把光线转变成电荷,通过模数转换器芯片转换成数字信号,数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存,因而可以轻而易举地把数据传输给计算机,并借助于计算机的处理手段,根据需要和想像来修改图像。CCD由许多感光单位组成,所有的感光单位所产生的信号加在一起,就构成了一幅完整的画面。

CCD和传统底片相比,CCD 更接近于人眼对视觉的工作方式。只不过,人眼的视网膜是由负责光强度感应的杆细胞和色彩感应的锥细胞,分工合作组成视觉感应。 CCD经过长达35年的发展,大致的形状和运作方式都已经定型。CCD 的组成主要是由一个类似马赛克的网格、聚光镜片以及垫于最底下的电子线路矩阵所组成。目前有能力生产 CCD 的公司分别为:SONY、Philps、Kodak、Matsushita、Fujifilm和Sharp,大半是日本厂商。

互补性氧化金属半导体CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)和CCD一样同为在数码相机中可记录光线变化的半导体。然而,CMOS的缺点就是太容易出现杂点, 这主要是因为早期的设计使CMOS在处理快速变化的影像时,由于电流变化过于频繁而会产生过热的现象。


感光元件的应用功能

与传统相机相比,传统相机使用“胶卷”作为其记录信息的载体,而数码相机的“胶卷”就是其成像感光器件,而且是与相机一体的。感光器是数码相机的核心,也是最关键的技术。数码相机的核心成像部件有两种:一种是广泛使用的CCD(电荷藕合)元件;另一种是CMOS(互补金属氧化物导体)器件。用于手机中数码相机的感光元件基本上都是CMOS的。

传统CCD中的每个像素由一个二极管、控制信号路径和电量传输路径组成。SUPER CCD采用蜂窝状的八边二极管,原有的控制信号路径被取消了,只需要一个方向的电量传输路径即可,感光二极管就有更多的空间。

SUPER CCD的输出像素会比有效像素高,因为CCD对绿色不很敏感,因此是以G-B-R-G来合成。各个合成的像素点实际上有一部分真实像素点是共用,因此图象质量与理想状态有一定差距,这就是为什么一些高端专业级数码相机使用3CCD分别感受RGB三色光的原因。而SUPER CCD通过改变像素之间的排列关系,做到了R、G、B像素相当,在合成像素时也是以三个为一组。因此传统CCD是四个合成一个像素点,其实只要三个就行了,浪费了一个,而SUPER CCD就发现了这一点,只用三个就能合成一个像素点。也就是说,CCD每4个点合成一个像素,每个点计算4次;SUPER CCD每3个点合成一个像素,每个点也是计算4次,因此SUPER CCD像素的利用率较传统CCD高,生成的像素就多了。

相同分辨率CMOS价格比CCD便宜,CMOS器件产生的图像质量相比CCD来说要低一些。CMOS针对CCD最主要的优势就是非常省电,不像由二极管组成的CCD,CMOS 电路几乎没有静态电量消耗,只有在电路接通时才有电量的消耗。这就使得CMOS的耗电量只有普通CCD的1/3左右,这有助于改善人们心目中数码相机是电老虎的不良印象。CMOS主要问题是在处理快速变化的影像时,由于电流变化过于频繁而过热。暗电流抑制得好就问题不大,如果抑制得不好就十分容易出现杂点。

CMOS与CCD的图像数据扫描方法有很大的差别。例如,如果分辨率为300万像素,那么CCD传感器可连续扫描300万个电荷,扫描的方法非常简单,就好像把水桶从一个人传给另一个人,并且只有在最后一个数据扫描完成之后才能将信号放大。CMOS传感器的每个像素都有一个将电荷转化为电子信号的放大器。因此,CMOS传感器可以在每个像素基础上进行信号放大,采用这种方法可节省任何无效的传输操作,所以只需少量能量消耗就可以进行快速数据扫描,同时噪音也有所降低。这就是佳能的像素内电荷完全转送技术。



索尼 (世界著名企业)

索尼(日语:ソニー株式会社,英语:Sony Corporation),是日本一家全球知名的大型综合性跨国企业集团。索尼是世界视听、电子游戏、通讯产品和信息技术等领域的先导者,是世界最早便携式数码产品的开创者,是世界最大的电子产品制造商之一、世界电子游戏业三大巨头之一、美国好莱坞六大电影公司之一。

品牌介绍

进入21世纪,索尼(Sony)品牌在电子业务上呈现弱势。依据2005年美国Interbrand公布“2005品牌价值排行”中,“Sony”价值405亿美元,比2004年的431.5亿美元衰退了14%,由10名滑落到18名。而福布斯在2005年2月28日公布的“2005全球2000大企业排行”中,索尼排名由2004年的2名滑落至第23名,2013年亚洲品牌500强发布,索尼位列第7[3]  。

但索尼过去创造出了神话般的辉煌历史,故并没有因为消费性电子业务暂时低迷而失去消费者的青睐。在2005年08月31日,Asian Integrated Media委托国际调查机构Synovate在亚洲多个国家和地区进行的“2005亚洲1000名最佳品牌”中,索尼第2年蝉联第一品牌。

在Harris Interactive于2006年7月12日所发布的调查中显示,索尼第7年蝉联美国第一最佳知名品牌,而Sony也是华人地区的中国大陆、中国台湾和中国香港心中最具代表性的理想品牌。在《财富》杂志发布的2011年世界500强排行榜(企业名单)中,索尼(Sony)以83,844.8百万美元的营业收入(利润为:-3,030.8百万美元)位列排行榜第73名。2010年索尼位列第69。

2015年9月21日,在香港揭晓的2015年《亚洲品牌500强》排行榜,索尼名列第二。

索尼中国

索尼(中国)有限公司于1996年10月在北京成立,是Sony集团统一管理和协调Sony在华业务活动的全资子公司。作为在中国的地区总部,它在中国国内从事电子信息行业的投资,产品市场推广,顾客售后服务联络,并针对Sony在中国的各所属企业进行宏观管理及广泛的业务支持,推动Sony在中国市场业务的不断发展。

索尼在华销售的产品包括平面特丽珑彩电、背投/等离子/液晶彩电、数码相机、笔记本电脑、家用摄录放一体机、家庭影院系统、DVD播放机、数据投影机、Memory Stick记忆棒、聚合锂离子电池等。索尼在华的电子业务规模到已经达到50亿美元,总投资额已超过8亿美元,包括六家工厂在内,索尼在华共有大约一万名员工。

Sony集团CEO出井伸之曾在Sony集团全球董事会上承诺:把高速发展的中国市场作为未来发展的重中之重,希望中国成为Sony东亚业务区域的成长引擎。为此,Sony为其电子产品在中国的发展定下了宏伟的目标:到2005年在华销售额达到02年的5倍;到2008年,将05年的目标再翻一番,超越日本市场成为Sony仅次于美国的第二大市场。

2015年1月28日,《日本经济新闻》报道称,索尼计划对智能手机业务再裁员1000人。此次裁员将主要波及欧洲和中国。




责任编辑:Davia

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标签: 感光元件 索尼

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