イメージセンサーは「機械の目」とも言えます。これを使用することで、デバイスが静止写真や動的な動画を撮影し、アプリケーションのニーズに応じて画像を処理および分析して、より高度でインテリジェントな機能を実現できるようになります。この記事では、オンセミが紹介するイメージセンサーとグローバルシャッターイメージセンサーの特徴を紹介します。
さまざまなアプリケーション要件を満たすために、さまざまなイメージセンサーが用意されています。
イメージセンサーは幅広く応用されており、画像を撮影する必要がある場所ならどこでも見ることができます。アプリケーションの要件に応じて、さまざまな感光技術 (CCDまたはCMOS)、解像度、シャッター タイプ、カラー/モノクロ、サイズを備えたさまざまなイメージ センサーを選択して、デバイスのイメージ センシング機能を向上させることができます。
業界でよく知られているイメージセンサー サプライヤーとして、オンセミコンダクターは、幅広いイメージセンサー製品のポートフォリオを提供し、ウェアラブル デバイスや民生用電子機器から要求の厳しい産業用および自動車用アプリケーションまで、あらゆる最終アプリケーションの要件を満たすさまざまな選択肢をカメラ メーカーに提供しています。オンセミコンダクターのイメージセンサーは、構成の柔軟性を実現し、高速、高感度、高画質などの最高のパフォーマンス機能を組み合わせて、特定のアプリケーション要件を満たします。また、既存の顧客には簡単なアップグレード パスが提供され、メーカーは単一のカメラ設計を使用して複数の製品をサポートできるため、市場投入までの時間が短縮されます。
グローバルシャッターはゼリー効果を回避し、画質を向上させることができます
シャッターはイメージセンサーの露出を制御します。高速シャッタースピードは、急速に動く対象物を撮影するのに適しています。ただし、明るさが不十分な暗い環境の場合は、より鮮明な画像を得るために十分な露出を得るためにスローシャッターが必要になります。
シャッターは構造によってローリングシャッターとグローバルシャッターに分けられます。ローリング シャッターは、イメージ センサーによって段階的に露出される方式で感度が高められ、より高いフレーム レートを実現できます。ただし、露出が不十分な場合や被写体の動きが速い場合、プログレッシブスキャン速度が十分でない場合は、部分的な露出、画像の歪み、揺れなどの現象が発生します。これはゼリー効果とも呼ばれます。
グローバルシャッターは、イメージセンサー上のすべてのピクセルが同時に光を集めて露光することを可能にします。つまり、露光の開始時にイメージセンサーが光を集め始め、露光の終了時に光収集回路が遮断され、イメージセンサー上の画像を一度に読み出すことができます。
アプリケーション要件に応じて、グローバルシャッターは、露出時間が短いアプリケーション (例: 500 μs未満) と露出時間が長いアプリケーション (例: 500 μs以上) に適していますが、ローリングシャッターはノイズとフレームレートが低くなります。
新しいグローバルシャッターセンサーは高品質のデジタル画像を提供します
オンセミコンダクターは、変化する市場のニーズに応えるため、グローバルシャッターを搭載したイメージセンサーを多数導入してきました。たとえば、AR0234CSイメージ センサーは、1920 (H) x 1200 (V) のアクティブ ピクセル アレイを備えた1/2.6インチ2.3 Mp CMOSデジタル イメージ センサーです。フル解像度の動くシーンを毎秒120フレームで正確かつ高速にキャプチャできるように最適化された、革新的な新しいグローバル シャッター ピクセル設計を採用しています。AR0234CSイメージセンサーは、暗い場所や明るい場所でも鮮明でノイズの少ない画像を生成できます。自動露出制御、ウィンドウ処理、行スキップ モード、列スキップ モード、ピクセル ビニング、ビデオ モード、シングル フレーム モードなどの複雑なカメラ機能が組み込まれています。AR0234CSは、シンプルな2線式シリアル インターフェイスを介してプログラムでき、業界をリードするグローバル シャッター効率により、非常に鮮明でシャープなデジタル画像を生成します。連続ビデオと単一フレームをキャプチャする機能により、スキャン、自律移動、監視、産業品質管理など、幅広いアプリケーションに最適です。
AR0234CSイメージセンサーは、最高クラスのグローバルシャッター効率を備え、暗電流/ホットピクセルが低く、線形性の高いフルウェル機能、低動作電力、小型フォームファクター、統計エンジンを内蔵しています。行と列のスキップ モードやピクセル ビニングなどのさまざまな機能モードを提供します。高速で移動するオブジェクトをキャプチャし、優れた画質を提供できます。総ノイズフロアを削減し、信号対雑音比 (SNR) を高めて、高い画像忠実度を実現します。高いダイナミック レンジを備え、より高い画像の鮮明度を実現できるため、バッテリー駆動のアプリケーションに適しており、スペースが限られたアプリケーションに最適です。画像プロセッサの負荷を軽減し、プログラム可能な関心領域 (ROI) を使用して、より多くのシーンの詳細を提供します。アプリケーション固有の画質に合わせてパフォーマンスと電力のトレードオフを選択できるという利点があります。
AR0234CSイメージセンサーは、ジェスチャー認識、3Dスキャン、位置追跡、マシン ビジョン、拡張現実 (AR)/仮想現実 (VR)/複合現実 (MR)/拡張現実 (XR)、家庭/建物のアクセス制御、バーコード スキャン、自律移動、生体認証、商業監視などの分野で幅広く使用できます。一般的な最終製品には、自律移動ロボット、自律誘導車両（ドローン）、ビデオドアベル、AR/VR/MRヘッドセット、バーコードリーダー、小売分析カメラ、マシンビジョンカメラ、ビデオ監視カメラなどがあります。
さまざまなアプリケーション要件を満たすためにさまざまなセンサーボードが用意されています
オンセミコンダクターは、お客様の製品開発を加速するために、カラー0度グローバルシャッター用のAR0234CSSC00SUKAH3-GEVB、カラー28度グローバルシャッター用のAR0234CSSC28SUKAH3-GEVB、モノクロ0度グローバルシャッター用のAR0234CSSM00SUKAH3-GEVB、モノクロ28度グローバルシャッター用のAR0234CSSM28SUKAH3-GEVBなど、AR0234CS用のさまざまなセンサーボードを導入しました。これらの評価ボードは、対応するAR0234CSイメージセンサーを採用しています。これらのセンサー ボードは、Demo3評価ボード、またはDemo3評価ボード上にスタックされたAP1302評価ボードに接続できます。この複合キットは、onsemiの人気のDevSuiteソフトウェアを使用してシステムを構成します。このソフトウェアは、センサーの機能と能力を柔軟に評価するための包括的なセットアップ インターフェイスを提供します。
これらのセンサーボードには評価に適したレンズが付属しており、機械的および光学的要件を満たしていれば、ユーザーは独自のレンズを使用することもできます。これらのセンサー ボードの使用を開始するには、Demo3評価ボード (AGB1N0CS-GEVK)、AP1302評価ボード (オプション)、およびDevSuiteソフトウェアも使用する必要があります。
結論
画像センシング技術の急速な発展により、現在の画像センサーはますます高解像度と優れた効率を実現しています。さまざまなアプリケーションのニーズを満たす高品質の画像を提供します。オンセミコンダクターはイメージセンサー開発技術を進歩させ、市場のニーズを満たすさまざまなイメージセンサーを導入しました。本稿で紹介したAR0234CSグローバルシャッターイメージセンサーは、幅広い応用分野があり、さらに理解を深めて採用する価値があります。