VGA-CMOS-Bildsensor für Industrieanwendungen erfaßt 600 VGA-Frames pro Sekunde

(PresseBox) ( Antwerpen, Belgien, )
Der belgische Spezialist für state-of-the-art Bildaufnehmer CMOSIS kündigte Vision 2010 einen weiteren Standard CMOS-Bildsensor an: Der 0,3-Megapixel-Typ CMV300 im 1/3-Zoll-VGA-Format (648 x 488 Pixel) ist mit seiner hohen Empfindlichkeit, dem rauscharmen Zentralverschluß und hoher Frame-Rate besonders für einfache und kostenkritische Aufgaben der industriellen Bildverarbeitung interessant. Prototypen dieses neuen Sensors werden ab Mitte 2011 verfügbar sein und erstmals auf der ISS2011 (Yokohama, Japan) demonstriert werden. Dabei nutzt er die gleiche 8-Transistor-Pixelstruktur wie die hochauflösenden Typen CMV2000 bis CMV12000 mit ihren vorteilhaften Eigenschaften.

Die 7,4 µm messenden Pixel schaffen mit einem niedrigen Rauschpegel von nur 9 Elektronen (effektiv) und der hohen Well-Ladung von 20 000 Elektronen einen dynamischen Bereich von über 66 dB, der sich durch mehrere HDR (high dynamic range)-Betriebsarten wesentlich erweitern läßt. Die Pixel-Architektur mit ihrer niedrigen parasitären Lichtempfindlichkeit und der korrelierten Doppelabtastung CDS (correlated double sampling) im Zentralverschluß-Modus reduziert die Ungleichförmigkeiten FPN (fixed pattern noise) der Sensor-Matrix und das Dunkelrauschen. Durch den Pipeline-Betrieb kann während des Auslesens der Bildinformation bereits der nächste Frame integriert werden.

Mit dem eingebauten 12-Bit- Analog/Digital-Wandler werden 600 Vollbilder pro Sekunde erreicht. Zur Übertragung der digitalisierten Bilddaten sind vier LVDS-Ausgänge mit je 600 MBit/s vorgesehen, die sich auf zwei Kanälen mit halbierter Datenrate von 300 Frames und auf einen Kanal auf 150 Frames pro Sekunde multiplexen lassen.

Ansteuerung und Auslesefunktionen sind über eine serielle Peripherieschnittstelle programmierbar. Ein interner Ablaufgenerator erzeugt alle Signale, die zum Auslesen oder der Belichtungssteuerung erforderlich sind. Darüber hinaus ist eine externe Triggerung vorgesehen.

Mit ihrem kostensparenden Kleingehäuse, einem weiten Einsatztemperaturbereich und niedrigem Leistungsbedarf von nur 400 mW sind die beiden Ausführungen des VGA-Bildaufnehmers für den rauhen Industrieeinsatz gut gerüstet: Eine monochrome Version mit Mikrolinsen sowie eine Farbvariante mit RGB-Bayer-Muster und Mikrolinsen.

Das umfangreiche Technologie-Portfolio von CMOSIS deckt einen weiten Bereich grundlegender IP (Intellectual Property)-Rechte zur Realisierung von CMOS-Bildsensoren ab, wie hohe Pixelzahlen bei hohem Füllfaktor, hoher Geschwindigkeit, große Bit-Breite der Spalten-A/D-Wandler, großer Dynamikbereich, TDI (time-delay and integration) Implementierung, rauscharme Pixelstrukturen sowie neuartige strahlungsharte Pixelkonzepte.
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