Toshiba kondigt cmos-beeldsensor met lichtgevoeliger opbouw aan

Toshiba heeft een lichtgevoelige cmos-beeldsensor ontwikkeld waarbij de lichtgevoelige laag met fotocellen en de metalen bedradingslagen zijn omgewisseld. Toshiba heeft de nieuwe 1/2,3"-Dynastron-sensor uitgerust met 14,6 megapixels.

De nieuwe Dynastron-beeldsensor is onder meer bedoeld voor gebruik in compactcamera's, waarbij de grootte van 1/2.3" gebruikelijk is, en voor mobieltjes. Deze laatste moeten wel beschikken over een chipset met ingebouwde logica voor het uitlezen van de beeldsensor en het verwerken van de beeldgegevens.

Door de fotocellen direct onder de microlenzen en het rgb-kleurenfilter te plaatsen, is de nieuwe beeldsensor lichtgevoeliger dan conventionele cmos-beeldsensors. Bij de huidige cmos-beeldsensors bemoeilijkt de laag met de metalen bedrading de lichtabsorptie van de fotocellen. Ook is het bij de zogeheten backside illuminated-technologie eenvoudiger om het aantal lagen met metalen bedrading te vergroten.

De hogere lichtgevoeligheid kan goed gebruikt worden omdat de grootte van de pixels door de hoge resolutie slechts 1,4 micrometer bedraagt. Met de sensor kan video met een maximale framerate van 60fps worden opgenomen, terwijl hd-resoluties van 720p en 1080p haalbaar zijn.

Toshiba zal in december de eerste samples van de beeldsensor afleveren, terwijl de massaproductie zal starten in het derde kwartaal van 2010. De productie zal plaatsvinden in Toshiba's productiefaciliteiten in Oita in Japan. De nieuwe beeldsensors worden geproduceerd op 300mm-wafers met een 65nm-procedé. De productiecapaciteit zal in eerste instantie 500.000 exemplaren per maand bedragen.

Toshiba is niet de enige sensorfabrikant met de zogeheten bsi-technologie. Ook Sony heeft al een cmos-beeldsensor met een dergelijke technologie in zijn productgamma toegepast onder de merknaam Exmor R. Sony gebruikt deze sensors al in een tweetal hd-camcorders, en de Cyber-shot TX1- en WX1- compactcamera's.

Reacties (24)

[Propheticus]

Klinkt eigenlijk te logisch voor woorden, minder kabels in de weg = meer licht wat door kan dringen tot de daadwerkelijke sensor... je moet er nog wel even op komen natuurlijk.

Weet iemand toevallig waarom die CMOS sensoren in eerste instantie niet meteen zo ontworpen zijn? Is daar nog een goede reden voor, want anders lijkt het 'origineel' me nogal onhandig t.o.v. deze voor de hand liggende indeling.

[Reactie gewijzigd door Propheticus op 24 juli 2024 06:34]

[wimwest]

Weet iemand toevallig waarom die CMOS sensoren in eerste instantie niet meteen zo ontworpen zijn?
1) Bij grotere pixels is het minder noodzakelijk, onder ca. 3um pixelgrootte wordt bsi echt interessant.
2) Het is een stuk duurder, want de achterkant moet weggepolijst worden.
3) Er moeten zeer nauwkeurige markeerpunten (boorgaten o.i.d) aangebracht worden, want vanaf de achterkant weet je anders niet waar de pixels zitten. Op die achterkant moeten namelijk nog het kleurfilter en de microlenzen worden aangebracht. De uitlijning voor een 1.4um pixel is zeer kritisch.

[Sysosmaster]

of, ze maken gebruik van een techiek zoals 3d-align van ASML, daarmee kan namelijk een marker op de backside worden geplaatsd die intact blijft tijdens hwet indamp proces zonder extra polijsten

kan gelijk ook best de reden zijn dat ze hier op overstappen. best wonderlijke techiek eigenlijk die 3dalign..

ff urltje bij gevonden http://www.asml.com/asml/show.do?ctx=1925&rid=1931

[Reactie gewijzigd door Sysosmaster op 24 juli 2024 06:34]

[Jaco69]

De opgedampte lagen met de draden zijn normaal vele malen dunner dan het dragende materiaal. Dus normaal dringt geen licht door aan de achterkant.

Blijkbaar hebben ze een techniek die de achterkant bijna helemaal wegschraapt tot er nog maar een heel dun laagje over is.

Knap gedaan.

[Shal-Ziar]

Gelukkig maar, anders zouden we enkel nog maar 's nachts kunnen leven omdat we anders verblind worden.

[Yokozuna]

Ik vraag me wel af hoeveel de lichtgevoeligheid is toegenomen. Als een 2x zo lage ISO waarde gebruikt kan worden, of de sluitertijd significant terug gekrikt kan worden, of meer foto's zonder flitser binnen genomen kunnen worden, zou dat erg mooi zijn. De vraag is, in hoeverre.

[Twister336]

Ik denk dat het eerder de bedoeling is om een absurd hoog aantal pixels op een piepklein sensortje te proppen waarbij het resultaat nog bruikbaar is.
Megapixels verkopen goed, bruikbare hoge ISO waarden niet.
Deze sensor heeft een pixeldensiteit van 52MP per cm2. De pixels zijn pakweg 10x kleiner (en dus minder lichtgevoelig) dan bij een DSLR.

[Verwijderd]

Ik vraag me af hoe lang nog.
Ik heb zelf het idee dat die megapixel race, iig op camera gebied, wel een beetje voorbij is.
Zo'n beetje iedereen met een beetje shougem zegt tegen iedereen die alleen megapixels ziet dat dit geen criteria meer is om naar te kijken voor vakantiekiekjes in een hema album en laat ze alternatieven zien die veel beter foto's uitpoepen met minder megapixels.

Die paar mensen die wel echt zoveel Mpixels moeten hebben zoeken hun heil toch wel bij het high end segment van Olympus Nikon Canon of Minolta ofzo. Of als zelfs dat niet genoeg is richting merken als Hasselblad.

[Aham brahmasmi]

Als een 2x zo lage ISO waarde gebruikt kan worden

Je bedoelt dat de laagste (basis) ISO waarde 2x hoger wordt (zonder extra signaalversterking en kwaliteitsverlies).
Het kan niet dat deze sensor op ISO100 twee keer meer licht opvangt als een andere sensor op ISO100. ISO100 op deze sensor is dezelfde lichtgevoeligheid als op elke andere sensor of film.

[Verwijderd]

Tja... er wordt wel gedaan alsof het nieuw is, maar dat is het niet. Het bsi concept wordt al vele jaren toegepast in high-end CCD camera's.
Het enige nieuwe aan Toshiba's ding, is dat het voor goedkope consumenten elektronica wordt toegepast.

Vanuit dergelijke CCD's gerekent moet je er vanuit gaan dat je front-side max iets van 60% efficientie, en back-side max zo'n 95% kan halen. Dus zeg maar 2/3 tot één stop winst die je kan halen.

Zal bij CMOS wel niet veel anders zijn.

[Amrit]

Apart, ook in het menselijk oog worden de lichtgevoelige cellen belemmerd door er overheen lopende zenuwen die vevolgens door een opening richting de hersenen geleid moeten met als gevolg een soort van blinde vlek in het menselijk oog, in tegenstelling tot het oog van een octopus waar de zenuwen onder de lichtgevoelige cellen verlopen en deze lichtgevoelige cellen niet belemmeren.


bron: Some More of God's Greatest Mistakes; Nerve 'wiring' of the vertebrate retina

[Reactie gewijzigd door Amrit op 24 juli 2024 06:34]

[satoer]

Zelfde techniek dat sony ook al anderhalf jaar geleden had bedacht dus:
http://www.sony.net/SonyI...200806/08-069E/index.html

[SlimNewRatSkin]

Ligt het aan mij als ik niet snap wat 1/2,3" betekent?
Ik snap 1/2".
Ik snap 2,3"
Maar 1/2,3" vind ik raar. Is dat 1" gedeeld door 2,3?
En zo ja waarom is dat dan niet gewoon 0,34"?
Of mis ik iets?

[Verwijderd]

ja, dat ligt aan jou

Je moet het lezen als (1/2,3)"
Dat is inderdaad hetzelfde as 1"/2,3
( 1 / 2,3" is onlogisch omdat de '1' daar geen eenheid heeft )

In principe zou 1"/2,3 logischer zijn, maar gewoonlijk schrijf je breuken van maten nu eenmaal als een gewone breuk, met het teken van de eenheid op het eind.

Zo ook jouw voorbeeld: 1/2". Da's een halve inch, ofwel 1"/2 - en toch schrijven we 1/2"

Waarom we het niet als 0,34" schrijven is in eerste instantie omdat dat fout is; 1/2.3" = ~0,43"
En in de tweede plaats omdat het dus niet precies 0,43" is.. 0.4347826086956blablabla" schrijft ook weer niet lekker.

Niet dat het nou zo bijzonder veel uit maakt, want uiteindelijk gaat het hier niet eens over de echte maat van de sensor, die nog weer een aardig stukkie onder die ~0,43" diagonaal uitkomt.

[Verwijderd]

Pfff.... De reden dat we niet 0,43" schijven, is dat het dan zo verschrikkelijk duidelijk zou zijn dat de sensor ontiegelijk klein is.

Door het zo onduidelijk op te schrijven, snapt de consument het niet, en kijkt hij alleen naar aantallen MP's. Dat kan die tenminste begrijpen.


Pure consumenten misleiding. Niets meer, niets minder.

[B64]

In het metrieke stelsel (je weet wel, meters, centimeters, millimeters) is het inderdaad gebruikelijk om met cijfertjes achter de komma te werken.

De zgn "Imperial Units" (waar de inch er een van is) worden niet weergegeven met cijfers achter de komma. De inch is de kleinste van de imperial units, en als iets kleiner is dan een inch wordt dit altijd aangegeven met breuken.

Dit heeft dus niets met consumentenmisleiding te maken, het is gewoon de gebruikelijke schrijfwijze voor de gebruikte lengtemaat.

[Verwijderd]

Geloof je het zelf?

Een combinatie van een breuk en een komma? Kom nou toch! Geen enkele ingenieur in welk land ter wereld zal een maat op die manier opschrijven.

1/2 of 1/8, of zelfs 7/64 wordt inderdaad gebruikt. Maar 1/2.3 Vergeet het maar!

Soms is het handig om breuken te gebruiken... En vooral in historisch aspect werd het veel gebruik. Maar je gaat nooit een breuk met een float combineren. Dat is totale onzin, die alleen is uitgevonden door de marketing mensen.

[Verwijderd]

Tubus afmetingen, f-stops, sluitertijden - in de fotografie wereld in ieder geval doodgewoon.

Maar anders vermenigvuldig je toch beide zijden met 10? 10/23". Nee, daar wordt vergelijken makkelijker mee

Ik ben het wel met je eens dat het beter zou zijn om de afmeting in decimalen te geven, en dan ook nog het liefst in het metrische systeem, EN liever van de daadwerkelijke sensor, maar ja... ik denk dat dat net zo'n strijd is als KB vs KiB - de fotografen wereld zal daar niet zomaar vanaf stappen.

[Jaco69]

Mischien een schrijffout en wordt http://en.wikipedia.org/wiki/Micro_Four_Thirds_system "four thirds" bedoeld maar zelfs dan ligt 4/3 of 1 1/3 ver af van 1/2,3

[bartvb]

Het gaat inderdaad om 1" gedeeld door 2.3 = 0.3125" = 7.94mm

Zie ook: http://www.dpreview.com/news/0210/02100402sensorsizes.asp

[bbob]

De nieuwe beeldsensors worden geproduceerd op 300mm-wafers met een 65nm-procedé

Grappig cpu's zitten als op 65 nm en zo zie je hoe oudere technologie die warschijnlijk al is afgeschreven toch voor een ander product gebruikt kan worden.

[B64]

De nieuwe Dynastron-beeldsensor is onder meer bedoeld voor gebruik in compactcamera's, waarbij de grootte van 1/2.3" gebruikelijk is

Volgens mij hebben de meeste compactcamera's een sensor van rond de 1/1.8", een stuk kleiner dus. Alleen de duurdere modellen (Canon G11, Panasonic LX3 etc) zitten rond de 1/2.3"

[ajdales]

Je hebt het omgekeerd, 1/1.8" is juist groter
http://en.wikipedia.org/wiki/Image_sensor_format