Fujifilm 富士研发新型传感器并获得专利 技术优缺点及应用前景分析
dpreview policeman0077 于 2011.12.31 22:41:26 | 源自:www.dpreview.com | 版权:编译 | 平均/总评分:10.00/50

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近日,富士因在感光器硅电路表面采用有机(碳化学基)材料的研究被授予一项专利。有人猜测这项在富士公司2009年发表的一篇技术文章中提到的技术,会被运用到富士将要推出的无反光镜相机当中。不过,根据传感器专家Eric Fossum教授的说法,虽然这项技术十分有趣,但其相对于现有设计而言可能并不能提供压倒性的优势。但是,Fossum和富士公司都说这项技术对小传感器更有作用。

  • 不同之处

    富士的传感器不同于现有的CMOS和CCD,它不使用硅光电管进行光电转换,而是使用一种光电有机涂层使光转换成电子。然后,这些由有机涂层转化得来的电子,会被在涂层之下的CMOS电路“读取”。富士的内部文档声称,这项技术有如下优点:1、镀层可以直接被镀涂到整个传感器的表面,使传感器的表面有更好的感光度。这意味着,没有必要引入微棱镜重新引导光线射入特定的感光区域;2、没有必要再将感光层分成独立的像素。富士的团队声称,这两个优点可以是传感器的制造成本更低。同时,有机材料只对可见光敏感的特性,可以避免在感光器前使用红外滤波器(硅传感器对红外光敏感)。

  • 应用前景

    不过,这项技术的主要目的不在更高像素和更小的像素面积,而是使感光器能够提供较好的性能。正如富士这篇文章的作者所说:“尽管对减小像素做出了无尽努力,CMOS和CCD的光捕捉效率和敏感度在不断的降低”。传感器专家Fossum对这项研究表示赞许,不过也对富士公司许诺的众多优点表示怀疑:“作为一个传感器领域的后来者,我对富士研究部取得的良好的发展进展表示祝贺,并且对此项研究十分感兴趣。如果这篇文章是对富士在2009年的工作进度做的总结,那么,我认为这项技术将会在几年之内进入实用阶段。而如果他们运气足够好的话,或许还会更快。”

    “但是,除了减少噪点方面(从报告中所称的38 e-rms减少到5 e-rms),富士还需要解决材料层的大规模生产能力问题。当然,他们在这方面很有经验,因为大部分传感器的RGB滤波器引入了富士的产品。RGB滤波器的层材料也是被动的,并不是电子主动材料。所以,富士多余的产能将十分关键。”

  • 会是重大飞跃么?

    富士的这项技术会成为传感器领域的一项重大飞跃么?对此,Eric Fossum有着自己的看法:“分析这项研究成果是否能成为有竞争力的商品,首先要分析,在上述问题解解决后,目前的优势在产品实际推出的时候是否还是优于对手的优势。而他们的技术或许可以在很小的像素尺寸的情况下做到全局快门,不过这项技术已经在小像素尺寸的单硅器件上展示过了。我不相信生产成本会变成这项技术的重大优势,不过,成本优势可能是一个重要的方面。同时,我也不认为相对于传统图像传感器,这项技术在感光度、读取噪声、动态范围等等性能上会有很大的优势。当然,这很难预料。”

    “对富士而言,另外一项重要的优势是:这项技术是他们完全自主研发的,拥有完整的知识产权。但另一方面,这意味着不同于CMOS图像传感器行业中,普遍的由一家公司鞭策其他公司前进的半合作状态(当然不是国际合作),富士将成为依靠自己的孤岛,这会使其发展脚步慢于行业中其他的竞争者。”

    “当然,我确实非常喜欢高吸收率的光子吸收层这个概念,我认为这种涂层可能是不可见的量子膜。富士有机光子吸收层,或者其他将会被研发出来的新材料,对提高我对每个光电子都被量化的量子图像传感器的认知很有帮助。不过,我对富士的方法的商业化竞争力不持乐观态度。但是,看到新的技术的发明和发展总让我很高兴。”