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三星电子推出超小尺寸图像传感器产品线

关键词:三星电子 图像传感器

时间:2020-09-15 11:06:47      来源:中电网

三星电子宣布扩充基于0.7μm(微米,百万分之一米)级像素工艺的移动设备图像传感器产品线,正式将市场扩大到超小尺寸像素产品。

·       采用ISOCELL等高新技术,引领超小尺寸、高清画质像素传感器潮流

o   提高颜色还原度和感光度,在小型芯片上也实现高清图像拍摄

o   从第四季度起,推出的产品依次使用ISOCELL2.0技术,感光度最多提高12%

o   采用行交织HDR、智能ISO、EIS等摄像头技术

·       公布四种基于0.7um级工艺的移动设备图像传感器新产品,超小尺寸像素市场走向正规化

o   1.08亿像素(HM2)、64百万像素(GW3)、48百万像素(GM5)、32百万像素(JD1)

o   全球移动设备制造商的产品选择权扩大,可适用于多种设备

o   芯片大小、摄像头模组最多可分别减少15%和10%的厚度,缓解摄像头凸起问题

三星电子宣布扩充基于0.7μm(微米,百万分之一米)级像素工艺的移动设备图像传感器产品线,正式将市场扩大到超小尺寸像素产品。


三星电子推出超小尺寸图像传感器产品线

 


三星电子推出超小尺寸图像传感器产品线

早在2019年,三星电子就在推出0.7μm级像素工艺产品,本次又新增了四个超小尺寸新产品,率先构建了基于0.7μm级像素工艺的多种像素产品线。

* 移动设备图像传感器新产品:

1.08亿像素ISOCELL HM2、64百万像素GW3、48百万像素GM5、32百万像素JD1

三星电子为全球移动设备制造商在选择超小尺寸、高像素传感器产品时增加了新的选项,预计有更多产品安装基于0.7μm级像素工艺的图像传感器。

一般来说,像素尺寸越小,感光面积越少,拍摄出来的图像品质会越低。因此在缩小像素尺寸的同时,提高性能也非常重要。

三星电子为了能让0.7μm的超小型图像传感器也实现高品质的图像,采用了三星电子的专利技术ISOCELL Plus,改变像素的光学结构,使用新材料,尽量减少光线损失和像素之间的干扰。

同时采用智能ISO(Smart-ISO)技术,可根据进光量自动调整ISO值,提高色彩还原度,尽量减少噪点。

电子自第四季度起推出的0.7μm级超小尺寸产品上,将依次安装新一代ISOCELL2.0技术,有望进一步减少光线损失和像素之间的干扰。

ISOCELL2.0是一项通过改善颜色过滤器间阻隔结构,尽量减少光线损失的技术。这项技术能让传感器的感光度(Sensitivity)最多提高12%,就算缩小像素尺寸,仍能确保画质。

另一方面,从高清晰度图像传感器的角度来看,像素尺寸差0.1μm不仅会影响到传感器的体积,更会大大影响到摄像头模组的高度。

基于0.7μm级像素工艺加工而成的1.08亿像素传感器,与使用0.8μm级像素工艺的传感器相比,最多可以减少15%的体积。图像传感器体积缩小,摄像头模组的高度最多可以减少10%,从而在一定程度上解决摄像头凸起的问题,为全球移动设备制造商设计产品时提供更多的自由。

三星电子系统LSI事业部、传感器事业部门负责人朴庸仁副总经理表示,三星电子在2015年推出了1.0μm级像素工艺,之后2017年推出0.9μm级、2018年推出0.8μm级像素工艺的产品,2019年又推出0.7μm级和1.08亿像素产品,始终引领全球传感器市场的创新潮流。此次升级0.7μm级新产品的产品线,不仅意味着三星电子进一步扩大超小尺寸、高像素的传感器市场,也宣告三星电子将通过不断开发传感器创新技术,扩大业务领域。

三星电子目前拥有基于0.7μm级像素工艺的ISOCELL HM2、GW3、JD1等产品,已全部实现量产,另有GM5可提供样品。

【产品细节】

·       体积更小、性能更强的1.08亿像素图像传感器ISOCELL HM2

ISOCELL HM2是三星电子的第三款1.08亿像素产品,也是首款采用0.7μm级像素工艺的1.08亿像素图像传感器。

* 三星电子1.08亿像素产品

- ISOCELL HM1(0.8μm,采用黑暗环境中九像素合为一体的技术)

- ISOCELL HMX(0.8μm,采用黑暗环境中四像素合为一体的技术)

该产品的体积较之前基于0.8μm级像素工艺的1.08亿像素图像传感器缩小15%(1/1.52英寸),因此摄像头模组的高度可以减少10%。随着智能手机安装的摄像头数量越来越多,该产品有望在一定程度上解决摄像头部分不断扩大和凸出的问题。

超级PD(Super Phase Detection)技术可以检测到拍摄对象相位差,快速找到聚焦点,提供更强的自动对焦功能。

三星电子独家拥有在黑暗条件下9个相邻的像素合为一体的技术,不管在哪里都能够捕捉到明亮鲜明的图像,同时可以让拍摄物体在放大三倍的情况下仍然可以不会影响画质。

·       用4K30帧清晰呈现极限运动画面的ISOCELL GW3

1/1.97英寸、64百万像素的ISOCELL GW3较适用于拍摄物体或人迅速移动的环境,比如体育比赛等。

该产品同时采用加强版的超级PD技术和电子防抖(EIS)功能,可以清晰呈现正在运动的物体或人。尤其是可以每秒60帧(frame per second)拍摄4K(3840 x 2160)清晰度的高画质影像,适合用于拍摄极限运动的运动型摄像机。

三星电子计划,将原本只搭载于尖端智能手机上的64百万像素产品进一步扩大到普及型的产品,引领高清晰度市场的发展。

·       支持超广角、折叠变焦的ISOCELL GM5

1/2.55英寸、48百万像素的ISOCELL GM5可以支持超广角或者折叠变焦(Folded-zoom)摄影功能。

折叠变焦功能是可将在远处的拍摄对象扩大5倍进行拍摄的功能,为了将这个功能安装在智能手机上,图像传感器不叠加在摄像镜头上,而是采用在旁边排列的潜望式结构。

图像传感器体积大的话,折叠变焦摄像头模组的高度会增加,就会导致手机厚度增加。ISOCELL GM5由于体积小,又可以支持高像素,因此非常适合具备折叠变焦功能的轻薄智能手机。

尤其是三星电子在该产品上首次采用了ISOCELL 2.0技术,较ISOCELL Plus在颜色还原和感光度方面有所提高。

另外,该产品还添加了行交织HDR(staggered High Dynamic Range)功能,以行为单位区分像素曝光时间后将不同亮度的图像融合为一张照片,与实时HDR技术区分各个像素曝光时间相比,可以提高图像处理的速度。

该产品还采用了黑暗环境中四个相邻像素结合的“四像素合一(Tetracell)”技术。0.7μm像素变成1.4μm的大尺寸像素,因此与3D HDR相比,可以减少图像噪点,提高感光度,能拍摄出更加清晰的图像。

除此以外,该产品还可以进行每秒480帧超高清(1920×1080)高速摄像,和单反相机(DSLR)同等级。

·       适合无边框设计的ISOCELL JD1

1/3.14英寸、0.7μm像素级、32百万像素的ISOCELL JD1是超小型的图像传感器,摄像头模组的体积等同于0.9μm、2千万像素,以及1.0μm、1600万像素的模组。

由于在体积较小的图像传感器内可以装入更多的像素,所以非常适合在智能手机正面钻孔放入摄像头的HIAA(Hole in Active Area)显示屏,也是无边框设计的解决方案之一。

另外,这是三星电子产品中首款采用行交织HDR功能的产品,用低像素图像传感器中也能拍摄出明亮鲜明的图像。

【三星电子0.7μm级像素工艺产品线 】

ISOCELL

HM2

ISOCELL

GW3

ISOCELL

GM5

ISOCELL

JD1

ISOCELL

GH1*

像素

1.08亿

64百万

48百万

32百万

4370万

体积

1/1.52"

1/1.97"

1/2.55"

1/3.14"

1/2.65"

像素

合并技术

九合一

四合一

四合一

四合一

四合一

视频摄影

120帧

4K

60帧

4K

60帧4K(折叠变焦)

120帧4K(超广角)

240帧FHD

60帧

4K

HDR

3D HDR

3D HDR

行交织HDR

行交织HDR

HDR

量产

2020年

第三季度

2020年

第三季度

2020年

第四季度

2020年

第三季度

2019年

第四季度

 

【参考内容】

·       图像传感器(Image Sensor)

o   将通过镜头进入的光线(影像信息)转化成为数字信号的半导体

·       ISOCELL

o   ISOCELL是尽量减少因像素缩小尺寸导致像素间互相干扰现象,尽量减少光线损失,让小尺寸像素也能拍摄出高画质的图像,是三星电子的独有技术,也是三星电子图像传感器的代表品牌名称。

·       三星电子ISOCELL技术发展历程

o   2013年,发布在像素间建立阻隔的ISOCELL技术

o   2018年,发布采用新结构和原材料作为像素间阻隔的ISOCELL Plus技术

o   2020年,发布ISOCELL 2.0技术

·       三星电子超小尺寸像素技术开发历程

o   2015年,推出1.0μm级像素

o   2016年,推出0.9μm级像素

o   2018年,推出0.8μm级像素

o   2019年,推出0.7μm级像素

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