最初，CMOS图像传感器被应用于工业图像处理；在那些旨在提高生产率、质量和生产工艺经济性的全新自动化解决方案中，它至今仍然是至关重要的一环。不仅如此，它还可应用于最新的生物识别技术(面孔识别、瞳孔识别)、汽车安全和医疗领域当中。因此，CMOS图像传感器在工业领域的应用将获得一个较为长期的快速增长。

 

而在将旗下的CMOS图像传感器(CIS)业务重心调整到面向工业的标准和定制图像传感器之后，赛普拉斯公司加快了其由定制CIS业务推动的相关技术的前进脚步。在前不久上海举行的2007中国国际机械视觉展上，该公司透露了其高速CIS技术的最新进展。

 

尽管赛普拉斯公司高速CIS的标杆产品LUPA-1300具有16个并行模拟输出管脚，但是由于它并没有片上AD转换器，这令系统设计师在进行系统设计时必须面对昂贵而又困难的设计任务。有鉴于此，利用从客户定制产品获得的最新高速技术，赛普拉斯推出了LUPA-1300-2，作为LUPA-1300的升级版本，新芯片拥有13.2GPixel/s的最大像素数据读出率。它还具有更高的集成度，除了满足系统对AD转换器的需要之外，还集成了低压差分信号(LVDS)接口。

 

LUPA-1300-2主要面向机器视觉、运动监控和高速科学成像应用。这个1,280X1,024的CIS成像器的每条信道都集成了可编程的偏移和增益放大器。22℃下暗电流典型值为200mV/s。由于各信道均以61MHz像素率运行，因此在全分辨率条件下帧频可达500fps(LUPA-1300为450fps)。据称，通过窗口或二次抽样读出模式，还能够达到更高的帧频。

 

与LUPA-1300相同，LUPA-1300-2的像素大小为14um×14um，都具有高灵敏度6T连续面曝光功能，能够在读取上一帧图像的同时进行下一帧的曝光。所有内部曝光和读出定时信号都由一个片内序列发生器产生，而扩展光学动态范围则可通过多斜率来实现。

 

12个10位的LVDS高速输出端赋予了LUPA-1300-2在保持低噪音、低变形的同时完成高速和高带宽数据信号接收的能力，这有助于完成图像数据的长距离传输，从而简化外围系统。据悉，该芯片还提供了一种特殊的示教模式(Training Mode)，它能够使接收系统在切换到主从模式时与所接收的数据流保持同步。

 

除此之外，赛普拉斯提供的资料称，这款CIS还具有非破坏性的数据读出能力。其原理是，在像素复位后被抽样或读出两次或两次以上，期间不再进行复位。初始复位级别及所有中间信号都可得到记录。数据解释则由外部系统的情报来完成。由于所有数据点都来自同一复位循环，它都会具有相同的复位噪音。因此，通过芯片外曲线匹配技术或基本芯片外相关双试样减量技术，即可将读取噪音降尽可能降低到最低水平。不过，在采用后一种技术时，复位级别仅需在集成期后从最高一级中减去即可。

 

集成了片上的AD转换器和LVDS接口电路之后，LUPA-1300-2拥有更高的集成度。

 

作者：Jason Wang

编辑

《电子系统设计》