日本松下于3月29日宣布，已開發(fā)出新的有機(jī)CMOS圖像傳感器技術(shù)，無論光源類型如何，都能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的色彩再現(xiàn)。未來將廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，包括用于自動(dòng)駕駛的車載攝像頭、商業(yè)廣播攝像頭、安全攝像頭和工業(yè)檢查攝像頭。根據(jù)市場趨勢，松下表示計(jì)劃在不久的將來進(jìn)行量產(chǎn)。

有機(jī) CMOS 圖像傳感器的特點(diǎn)是能夠準(zhǔn)確地再現(xiàn)顏色，即使在偏向特定顏色的光源下也是如此。由于有機(jī)薄膜的高光吸收率，通過減薄光電轉(zhuǎn)換層和使用電像素分離技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)良好的色彩再現(xiàn)和較少的混色。執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換和電荷存儲(chǔ)的有機(jī)薄膜在每個(gè)綠色、紅色和藍(lán)色的像素，在目標(biāo)之外的波長范圍內(nèi)抑制靈敏度，極大地抑制混色，通過完全分離識(shí)別出疊層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)低混色效果。

在汽車中的自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，攝像頭對圖像的識(shí)別速度和準(zhǔn)確率無疑是最關(guān)鍵的。松下的有機(jī)CMOS圖像傳感器技術(shù)即使在黑暗的環(huán)境中也可以提高識(shí)別率。此外，增加了動(dòng)態(tài)范圍，即使在亮度差異較大的場景中，例如在出口處一個(gè)隧道，可以拍攝圖像而不會(huì)過曝或過度曝光。即使汽車在高速行駛，也可以高清地掌握周圍物體的形狀，并且提高識(shí)別率。

在檢驗(yàn)區(qū)，用于檢查制造過程中的零件，檢查氧化和腐蝕，檢查蔬菜和水果的成熟度、腐蝕和污染情況。在健康美容領(lǐng)域，通過識(shí)別膚色、血管、斑點(diǎn)、皮膚粗糙等，可應(yīng)用于健康監(jiān)測和皮膚護(hù)理。此外，還可以用鮮艷的色彩記錄和保存圖像。

除了準(zhǔn)確的色彩再現(xiàn)性之外，寬動(dòng)態(tài)范圍還可以區(qū)分反光大或小的地方，而全局快門則可以處理移動(dòng)物體并實(shí)現(xiàn)高速辨別，這提高精度?？梢詷?gòu)建對物體的照度和物體移動(dòng)速度的變化具有高度的檢查系統(tǒng)和成像系統(tǒng)。

傳統(tǒng)的拜耳陣列硅圖像傳感器對綠、紅、藍(lán)三色的分色性能不夠，難以識(shí)別和判斷。另一方面，有機(jī) CMOS 圖像傳感器由將光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的有機(jī)薄膜光電轉(zhuǎn)換部分組成，而底層電路的功能是存儲(chǔ)和讀出信號(hào)電荷。它的特點(diǎn)是兩層結(jié)構(gòu)，彼此完全獨(dú)立。結(jié)果，可以提供不受硅的物理性質(zhì)影響的光電轉(zhuǎn)換特性。用于釋放電荷的電極設(shè)置在像素之間的邊界處以釋放由于像素邊界處的入射光引起的信號(hào)電荷，從而抑制信號(hào)電荷從相鄰像素進(jìn)入。

此外，由于有機(jī)薄膜的下部覆蓋有用于收集有機(jī)薄膜中產(chǎn)生的信號(hào)電荷的像素電極和用于釋放電荷的電極，因此有機(jī)薄膜無法吸收的入射光電影是抑制滲透到一邊?？梢砸种茝南噜徬袼剡M(jìn)入的光和信號(hào)電荷。因?yàn)榭梢詫㈩伾旌媳３衷谧銐虻偷乃?，所以無論光源的顏色（光譜）如何，都可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的顏色再現(xiàn)。由于該電荷存儲(chǔ)單元可以小型化，因此還可以添加高性能電路。

對于這種有機(jī)CMOS圖像傳感器，通過光電轉(zhuǎn)換層減薄技術(shù)，有機(jī)薄膜具有十倍于硅的光吸收特性，因此可以縮短光程長度，減薄至0.5μm是可能的。因此，減少了傾斜入射光。電像素分離吸收進(jìn)入像素邊界的不需要的信號(hào)電荷并將其放電，從而抑制混色。透光抑制結(jié)構(gòu)阻止光穿過光電轉(zhuǎn)換層。來自該區(qū)域的光被像素電極反射，然后再次穿過有機(jī)薄膜吸收光。在傳統(tǒng)的硅圖像傳感器中，波長為600 nm的光透射率約為20%，但開發(fā)的有機(jī)CMOS圖像傳感器可將透射率顯著降低至1%左右。

松下表示，其他公司也曾在學(xué)術(shù)會(huì)議上展示過有機(jī) CMOS 圖像傳感器，但到目前為止，還沒有一家公司有類似的完美程度。

審核編輯黃宇