韩国首尔 2020 年 9 月 15 日 / 美通社 / -- 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 】

 

 

【参考内容】

  • 图像传感器(Image Sensor)

 

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

 

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

 

2013 年,发布在像素间建立阻隔的 ISOCELL 技术


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


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

 

2015 年,推出 1.0μm 级像素


2016 年,推出 0.9μm 级像素


2018 年,推出 0.8μm 级像素


2019 年,推出 0.7μm 级像素