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Tecnologías OmniVision

OmniVision Technologies Inc. es una subsidiaria estadounidense de la empresa china de diseño de dispositivos semiconductores y circuitos integrados de señal mixta Will Semiconductor . [2] [3] La empresa diseña y desarrolla productos de imágenes digitales para su uso en teléfonos móviles , ordenadores portátiles , netbooks, cámaras web , sistemas de seguridad, entretenimiento , automoción y de imágenes médicas . Con sede en Santa Clara , California , OmniVision Technologies tiene oficinas en Estados Unidos , Europa Occidental y Asia . [4]

En 2016, OmniVision fue adquirida por un consorcio de inversores chinos formado por Hua Capital Management Co., Ltd., CITIC Capital y Goldstone Investment Co., Ltd. [5]

Historia

OmniVision fue fundada en 1995 por Aucera Technology (TAIWÁN: 奧斯來科技).

Algunos hitos de la empresa:

Tecnologías

Un sensor de imagen OV7910 ( 1/3" ) y tres OV6920 (1/18"), ambos tipos con salidas de vídeo compuesto ( NTSC ).

OmniPixel3-HS

La tecnología de iluminación frontal (FSI) de OmniVision se utiliza para fabricar cámaras compactas en teléfonos móviles, computadoras portátiles y otras aplicaciones que requieren rendimiento con poca luz sin necesidad de flash.

OmniPixel3-GS amplía su predecesor y se utiliza para el seguimiento ocular para la autenticación facial [14] y otras aplicaciones de visión artificial .

OmniBSI

La tecnología de imagen iluminada desde atrás (BSI) se diferencia de las arquitecturas FSI en la forma en que se envía la luz al área fotosensible del sensor. En las arquitecturas FSI, la luz debe pasar primero a través de transistores, capas dieléctricas y circuitos metálicos. Por el contrario, la tecnología OmniBSI da vuelta el sensor de imagen y aplica filtros de color y microlentes en la parte posterior de los píxeles, lo que da como resultado la recolección de luz a través de la parte posterior del sensor.

OmniBSI-2

La tecnología BSI de segunda generación, desarrollada en cooperación con Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited ( TSMC ), se construye utilizando reglas de diseño personalizadas de 65 nm y procesos de cobre de 300 mm . Estos cambios tecnológicos se realizaron para mejorar la sensibilidad con poca luz, la corriente oscura y la capacidad de pozo completo y brindar una imagen más nítida.

Chip de cámara Cube

En este módulo de cámara , los procesos de fabricación de sensores y lentes se combinan mediante la metodología de apilamiento de semiconductores . Los elementos ópticos a nivel de oblea se fabrican en un solo paso mediante la combinación de sensores de imagen CMOS, procesos de empaquetado a escala de chip (CSP) y óptica a nivel de oblea (WLO). Estos productos de chip totalmente integrados tienen funcionalidad de cámara y están destinados a producir dispositivos delgados y compactos.

Tecnología RGB-Ir

La tecnología RGB-iR utiliza un proceso de filtrado de color para mejorar la fidelidad del color. Al dedicar el 25 % de su patrón de matriz de píxeles a infrarrojos (IR) y el 75 % a RGB, puede capturar simultáneamente imágenes RGB e IR. Esto permite capturar imágenes tanto de día como de noche con el mismo sensor. Se utiliza para cámaras de seguridad domésticas alimentadas por batería, así como para la autenticación biométrica , como el reconocimiento facial y de gestos. [15]

Tecnologías PureCel

OmniVision desarrolló su tecnología de sensores de imagen PureCel y PureCel Plus para brindar una funcionalidad de cámara adicional a los teléfonos inteligentes y las cámaras de acción. El objetivo técnico era proporcionar módulos de cámara más pequeños que permitieran formatos ópticos más grandes y ofrecieran una calidad de imagen mejorada, especialmente en condiciones de poca luz. [16]

Ambas tecnologías se ofrecen en un formato de matriz apilada (PureCel-S y PureCelPlus-S). Esta metodología de matriz apilada separa la matriz de imágenes del proceso de procesamiento del sensor de imágenes en una estructura de matriz apilada, lo que permite implementar una funcionalidad adicional en el sensor y, al mismo tiempo, proporciona tamaños de matriz mucho más pequeños en comparación con los sensores no apilados. PureCelPlus-S utiliza estructuras de aislamiento de zanja profunda parcial (B-DTI) que comprenden un óxido interfacial, HfO depositado primero, TaO, óxido, revestimiento a base de Ti y un núcleo de tungsteno. Esta es la primera estructura DTI de OmniVision y la primera zanja B-DTI rellena de metal desde 2013. [17]

PureCel Plus utiliza una matriz de filtros de color enterrados (BCFA) para recolectar luz con varios ángulos de luz incidente para mejorar la tolerancia. El aislamiento de zanja profunda reduce la diafonía al crear paredes de aislamiento entre píxeles dentro del silicio. En PureCel Plus Gen 2, OmniVision se propuso mejorar el aislamiento de zanja profunda para un mejor aislamiento de píxeles y un rendimiento con poca luz. Su aplicación objetivo son las cámaras de video de teléfonos inteligentes. [18]

Nyxel

Desarrollada para abordar los requisitos de rendimiento con poca luz y visión nocturna de las aplicaciones avanzadas de visión artificial , vigilancia y cámaras automotrices, la tecnología de imágenes NIR Nyxel de OmniVision combina arquitecturas de píxeles de silicio grueso y una gestión cuidadosa de la textura de la superficie de la oblea para mejorar la eficiencia cuántica (QE). Además, el aislamiento de zanja profunda extendido ayuda a conservar la función de transferencia de modulación sin afectar la corriente oscura del sensor, lo que mejora aún más las capacidades de visión nocturna . [19] Las mejoras de rendimiento incluyen calidad de imagen, rango de detección de imagen extendido y un requisito de fuente de luz reducido, lo que lleva a un consumo de energía general más bajo del sistema. [20]

Nyxel 2

Esta tecnología de infrarrojo cercano de segunda generación mejora la primera generación al aumentar el espesor del silicio para mejorar la sensibilidad de la imagen. El aislamiento de zanja profunda se amplió para abordar problemas con la diafonía sin afectar la función de transferencia de modulación . La superficie de la oblea se ha refinado para mejorar la trayectoria extendida de los fotones y aumentar la conversión fotón-electrón. El sensor logra una mejora del 25% en el espectro de luz NIR invisible de 940 nm y un aumento del 17% en la longitud de onda NIR apenas visible de 850 nm en comparación con la tecnología de primera generación. [21]

Mitigación del parpadeo de LED y alto rango dinámico

Las imágenes de alto rango dinámico (HDR) se basan en algoritmos que combinan varias capturas de imágenes en una sola para crear una imagen de mayor calidad que la captura nativa sola. La iluminación LED puede crear un efecto de parpadeo con HDR. Esto es un problema para los sistemas de visión artificial, como los que se utilizan en los vehículos autónomos . Esto se debe a que los LED son omnipresentes en los entornos automotrices, desde los faros delanteros hasta los semáforos, las señales de tráfico y más. Si bien el ojo humano puede adaptarse al parpadeo de los LED, la visión artificial no puede. Para mitigar este efecto, OmniVision utiliza tecnología de píxeles divididos. Un fotodiodo grande captura una escena utilizando un tiempo de exposición corto. Un fotodiodo pequeño que utiliza una exposición prolongada captura simultáneamente la señal LED. Luego, las dos imágenes se unen en una imagen final. El resultado es una imagen sin parpadeos. [22]

Productos

Sensores de imagen CMOS

Los sensores de imagen CMOS OmniVision tienen una resolución que va desde los 64 megapíxeles hasta menos de un megapíxel. [23] En 2009, recibió pedidos de Apple tanto para CIS de 3,2 megapíxeles como de 5 megapíxeles. [24]

ASIC

OmniVision también fabrica circuitos integrados de aplicaciones ( ASIC ) como productos complementarios para sus sensores de imagen utilizados en aplicaciones automotrices, médicas, de realidad aumentada y realidad virtual (AR/VR) e IoT . [25]

Chip de cámara Cube

El CameraCubeChip de OmniVision es un módulo de cámara de tamaño completo, de tamaño wafer, que mide 0,65 mm × 0,65 mm. Se está integrando en endoscopios y catéteres desechables con diámetros tan pequeños como 1,0 mm. Estos dispositivos médicos se utilizan para una variedad de procedimientos médicos, desde diagnósticos hasta cirugía mínimamente invasiva . El sensor OV6948 utilizado tiene un tamaño de 0,575 mm × 0,575 mm y una resolución de 200 × 200 píxeles. [26]

LCOS

OmniVision fabrica tecnología de proyección de cristal líquido sobre silicio ( LCOS ) para aplicaciones de visualización. [27]

En 2018, Magic Leap utilizó la tecnología LCOS de OmniVision y su puente de sensores ASIC para el auricular de realidad aumentada Magic Leap One. [28]

Mercados y aplicaciones

El mercado de imágenes digitales ha convergido en dos caminos: la fotografía digital y la visión artificial . Si bien las cámaras de los teléfonos inteligentes impulsaron el mercado durante algún tiempo, desde 2017, las aplicaciones de visión artificial han impulsado nuevos desarrollos. Los vehículos autónomos , los dispositivos médicos, las cámaras de seguridad miniaturizadas y los dispositivos de Internet de las cosas (IoT) dependen de tecnologías de imágenes avanzadas. [29] Los sensores de imagen de OmniVision están diseñados para todos los segmentos del mercado de imágenes, incluidos:

Los siguientes son ejemplos de productos OmniVision que han sido adoptados por los usuarios finales.

Referencias

  1. ^ "Ficha técnica corporativa" (PDF) . 2014. Consultado el 24 de septiembre de 2015 .
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