日本，東京——索尼公司今天宣布開(kāi)發(fā)出一款背照射（back-illuminated）CMOS圖像感光元件（像素尺寸：1.75μm正方形像素，500萬(wàn)有效像素，60幀/秒），它顯著提高了成像特性，包括具有近兩倍的靈敏度*¹和低噪點(diǎn)的特性。不同于傳統(tǒng)上的基于前照射技術(shù)的CMOS圖像感光元件，背照射結(jié)構(gòu)技術(shù)通過(guò)照射硅基板的背部提升了成像性能。

     與同尺寸像素大小的索尼CMOS圖像感光元件相比，這款新開(kāi)發(fā)的CMOS圖像感光元件實(shí)現(xiàn)了+8dB的信噪比（+6dB靈敏度，-2dB噪點(diǎn)）。索尼將把背照射CMOS技術(shù)應(yīng)用于消費(fèi)級(jí)數(shù)碼攝像機(jī)和數(shù)碼相機(jī)上，為消費(fèi)者帶來(lái)更高質(zhì)量的畫(huà)質(zhì)體驗(yàn)。

     通常，消費(fèi)者會(huì)要求數(shù)碼攝像機(jī)和數(shù)碼相機(jī)具有捕捉拍攝對(duì)象每一個(gè)細(xì)節(jié)的能力，同時(shí)又希望機(jī)器能夠小巧而方便攜帶。為了滿足這些需求，圖像感光元件的發(fā)展側(cè)重于在保持成像能力前提下的像素尺寸小型化上。然而，除了這些要求外，最近幾年消費(fèi)者在提高最低光照度和快速圖像捕捉方面的要求亦有所增加。所以，新型的圖像感光元件需要具備出色的信噪比，以及其他能夠全面提升畫(huà)面質(zhì)量的特性。

     索尼保持了其在CMOS圖像感光元件上的優(yōu)勢(shì)，比如低功耗和高速運(yùn)行能力，同時(shí)，重新設(shè)置了其像素結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了從前部照明到后部照明的改變，進(jìn)而成功開(kāi)發(fā)出這款背照射CMOS圖像感光元件（像素尺寸：1.75μm 正方形像素，500萬(wàn)有效像素，60幀/秒）。這個(gè)元件具有提高圖像質(zhì)量的關(guān)鍵性因素——更高的光靈敏度和更低的圖像噪點(diǎn)。

     在傳統(tǒng)的前照射結(jié)構(gòu)中，構(gòu)成傳感器感光區(qū)域的金屬線路和晶體管，被置于在硅基板表面，這就阻礙了片上透鏡的采光進(jìn)程。而且，這也成為像素尺寸小型化和擴(kuò)大光學(xué)視角響應(yīng)方面的一個(gè)重要難題。

     而最新的背照射結(jié)構(gòu)，最小化了光學(xué)視角響應(yīng)的靈敏度降低問(wèn)題，同時(shí)通過(guò)把金屬線路和晶體管移至硅基板的另一面，減少了對(duì)采光的阻礙，大大增加了進(jìn)入每個(gè)像素的光量。

     然而，相比傳統(tǒng)的前照射結(jié)構(gòu)，背照射結(jié)構(gòu)通常會(huì)引起諸如噪點(diǎn)、暗電流、像素缺失和色彩混雜等導(dǎo)致圖像質(zhì)量退化和信噪比降低的問(wèn)題。

     為了克服這個(gè)問(wèn)題，索尼最新研發(fā)了一個(gè)獨(dú)特的圖像二極管結(jié)構(gòu)和為背照射結(jié)構(gòu)而優(yōu)化的片上透鏡，與傳統(tǒng)的前照射結(jié)構(gòu)相比，通過(guò)減少噪點(diǎn)，暗電流和有缺陷的像素，實(shí)現(xiàn)了+6dB的更高靈敏度和在無(wú)光情況下-2dB的更低隨機(jī)噪點(diǎn)。此外，索尼公司先進(jìn)的技術(shù)，諸如高精度調(diào)準(zhǔn)技術(shù)能解決任何色彩混雜的問(wèn)題。

     索尼公司繼續(xù)致力于推動(dòng)CMOS圖像感光元件的處理速度和圖像質(zhì)量，如“Exmor”傳感芯片電路擁有獨(dú)一的“平行列A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)”及雙重降噪技術(shù)，另外，在影像專業(yè)領(lǐng)域，它積累了在CCD發(fā)展歷程中的經(jīng)驗(yàn)。隨著這款全新的背照射結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)，索尼已經(jīng)在CMOS圖像感光元件領(lǐng)域，擁有了實(shí)現(xiàn)更高靈敏度和更低噪點(diǎn)的技術(shù)。此外，背照射結(jié)構(gòu)通過(guò)在晶體管的結(jié)構(gòu)內(nèi)實(shí)現(xiàn)多層金屬線路和更好的靈活性，擴(kuò)大了部件在動(dòng)態(tài)范圍和速度方面的潛力。展望未來(lái)，索尼將把易用性，先進(jìn)的圖像質(zhì)量和尖端的像素小型化技術(shù)結(jié)合起來(lái)，繼續(xù)發(fā)展其在圖像感光元件方面的研究。

<主要特征*1>
1) 改善了的光學(xué)波長(zhǎng)靈敏度和光學(xué)視角響應(yīng)
絕對(duì)靈敏度 (F5.6)                +4.5dB
F-number (光圈) 依賴性    （F2.0/F5.6） +1.5dB
F-number (光圈) 靈敏度  ?。‵2.0）       +6.0dB
     
2) 隨機(jī)噪點(diǎn)減少
無(wú)光情況下的噪點(diǎn)            -2.0dB

*¹在相同像素尺寸(1.75 μm)下的傳統(tǒng)（前照射結(jié)構(gòu)）和背照射CMOS圖像感光元件的比較

（本文譯自英文原稿，僅供參考）