AO_406

MAGGIO 2018 AUTOMAZIONE OGGI 406 142 AO ISPEZIONE della visualizzazione, ovvero l’uniformità dell’immagine, range dinamico e rumore di fondo in un pixel di dimensioni inferiori, è necessario apportare miglioramenti alla progettazione del pixel stesso, che non possono limitarsi alla sola riduzione delle dimensioni. A causa dell’aggiunta di ulteriori pixel nel dispositivo, il frame rate complessivo diminuirà, a meno che non si riesca a in- crementare l’ampiezza di banda di uscita, come potrebbe essere richiesto in alcune applicazioni. Garantire la compatibilità con le telecamere e i sensori esistenti può essere un requisito essenziale per semplificare la fase di aggiornamento, necessaria sia per i co- struttori delle telecamere, sia per gli utenti finali, per supportare e adottare un nuovo dispositivo. Sensori Itccd ad alte prestazioni in formato ottico 35 mm Il sensore di immagine KAI-43140 di ON Semiconductor è un ot- timo esempio di come sia possibile affrontare e risolvere le pro- blematiche progettuali legate al conseguimento di una maggiore risoluzione nel formato 35 mm, come richiesto dalle applicazioni più impegnative. Questo dispositivo utilizza un nuovo pixel Itccd da 4,5 μm, che permette di ottenere una risoluzione di 43 me- gapixel sempre nel formato ottico 35 mm, con un incremento del 50% rispetto al sensore KAI-29050 da 29 megapixel. Anche di fronte a una riduzione delle dimensioni del pixel, sono garantiti i livelli delle prestazioni chiave che influenzano la visualizzazione, tra cui un’elevata reiezione all’effetto smear, ovvero la linea verti- cale che si viene a creare e un range dinamico lineare superiore a 60 dB, mentre l’uniformità dell’immagine è stata migliorata gra- zie all’uso di un processo avanzato, che ha permesso di eliminare un’intera classe di artefatti che incidevano sull’uniformità. L’adozione di amplificatori di uscita avanzati ha permesso di aumentare del 50% l’ampiezza di banda disponibile per un di- spositivo a quattro fasi, in modo da garantire lo stesso frame rate finale del sensore con risoluzione di 29 megapixel, nonostante il sensibile aumento della risoluzione. Poiché il sensore KAI-43140 è sempre basato sulla tecnologia Itccd, possiede tutte le carat- teristiche vincenti che contraddistinguono questa tecnologia, come l’otturatore elettronico e l’ampia esposizione. Un aspetto da sottolineare è il fatto che il sensore KAI-43140 utilizza lo stesso package del sensore KAI-29050, in modo da consentirne l’uso in progetti di telecamere esistenti a fronte di minime modifiche elettriche. Per i produttori di telecamere ciò consente, da un lato, di ridurre i rischi di progettazione, dall’altro di proporre sul mer- cato prodotti caratterizzati da prestazioni e risoluzioni migliori in tempi più brevi e a costi inferiori. Qualche ultima considerazione Lo sviluppo di sensori di immagine in grado di soddisfare le esi- genze delle applicazioni industriali più avanzate non comporta solamente la necessità di integrare un maggior numero di pixel in un package di dimensioni più ridotte. Grazie a un avanzato progetto del pixel è anche possibile garantire una maggiore ri- soluzione per un dato nodo ottico, senza per questo penalizzare le prestazioni. Tenendo contro di questi miglioramenti, è utile ricordare che non sempre il dispositivo di visualizzazione più recente è anche il migliore per tutte le applicazioni, anche nel caso in cui queste ultime richiedano un’elevata risoluzione. La disponibilità di varie opzioni, non solo in termini di risoluzione, ma anche di parametri quali sensibilità alla luce, range dinamico, frame rate e costo, può risultare un fattore critico nella scelta del sensore di immagine (e della tecnologia di visualizzazione) più adatto per soddisfare le esigenze di una specifica applicazione. Risulta dunque impor- tante poter accedere a un ampio portafoglio di dispositivi, anche nel caso ci si focalizzi su un insieme specifico di applicazioni, come per esempio quelle che richiedono un’elevata risoluzione. Di conseguenza è necessario proseguire nello sviluppo di nuovi prodotti utilizzando tecnologie come Interline Transfer CCD. ON Semiconductor - www.onsemi.com Figura 4 - Sensori di immagine di grande formato realizzati da ON Semiconductor in tecnologia Itccd