CMOS-Bildsensor Eye-Tracking und Gesten: Mira050 benötigt bei 120 fps 47 Milliwatt

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Ein kompaktes Design und gleichzeitig wenig Stromverbrauch: Der CMOS-Sensor Mira050 von AMS Osram kommt bei einer Bildrate von 120 fps mit einer Leistung von 47 mW aus.

CMOS-Sensor Mira050: Der Sensor kommt bei einer Bildrate von 120 fps mit einer Leistung von 47 mW aus. Empfindlich ist der Sensor gegenüber sichtbarem und Nahinfrarot-Licht (NIR).
CMOS-Sensor Mira050: Der Sensor kommt bei einer Bildrate von 120 fps mit einer Leistung von 47 mW aus. Empfindlich ist der Sensor gegenüber sichtbarem und Nahinfrarot-Licht (NIR).
(Bild: AMS Osram)

Weniger Bauraum in tragbaren und mobilen Geräten: das ist mit dem CMOS-Bildsensor inklusive Global Shutter möglich. AMS Osram erweitert seine Mira-Familie um den Mira050. Der CMOS-Sensor ist gegenüber sichtbaren und Nahinfrarot-Licht (NIR) empfindlich.

Die Entwickler von AMS Osram haben den CMOS-Sensor so konzipiert, dass er dank seiner Ultra-Low-Power-Funktionen leistungsstark und gleichzeitig kompakt ist. Selbst bei voller Auflösung liegt der Stromverbrauch bei einer Bildrate von 120 fps bei 47 mW.

Im Standby-Modus liegt der Stromverbrauch bei 60 μW. Aus technischer Sicht bietet der Mira050 gegenüber sichtbarem und NIR-Licht eine hohe Empfindlichkeit bei hoher Quanteneffizienz: von 36 Prozent bei 940 nm und 56 Prozent bei 850 nm im NIR-Spektrum und bis zu 93 Prozent bei 550 nm im sichtbaren Lichtspektrum. Die Messdaten basieren auf internen Tests von AMS Osram.

Der Vorteil sind zusätzliche Stromeinsparungen, da der Sensor mit einem energiesparenden Illuminator sowie bei natürlich schwachen Lichtverhältnissen betrieben werden kann. Das On-Chip-Energiemanagement passt die Energiezufuhr zu den verschiedenen Funktionsblöcken in Abhängigkeit von den Einstellungen für die Bildrate und Belichtungszeit an und trägt so zu einer noch längeren Akkulaufzeit bei.

Rückwärtige Belichtungstechnologie

Der Mira050 ist so konzipiert, dass er leistungsstarke Technologie mit zahlreichen Ultra-Low- Power-Funktionen in einem kompakten Sensor vereint.
Der Mira050 ist so konzipiert, dass er leistungsstarke Technologie mit zahlreichen Ultra-Low- Power-Funktionen in einem kompakten Sensor vereint.
(Bild: AMS Osram)

Zur Umsetzung eines gestapelten Chip-Designs verwenden die Entwickler in der Mira-Bildsensorfamilie die rückwärtige Belichtungstechnologie (BSI), wobei sich die Sensorschicht auf der Digital-/Ausleseschicht befindet. So lässt sich der Sensor in einem effizienten Chip-Scale-Package (CSP) herstellen.

Die Belichtungstechnologie sorgt außerdem für eine sehr hohe Empfindlichkeit und Quanteneffizienz des Sensors mit einer Pixelgröße von 2,79 μm. Die effektive Auflösung des Chip-Scale-Packages beträgt 576 px x 768 px und die maximale Bit-Tiefe 12 Bit, mit einer Bare-Die-Variante von 600 px x 800 px. Der Sensor wird in einem optischen Format von 1/7'' geliefert.

Programmierbare Register ermöglichen es dem Anwender, Fensterkoordinaten, Timing-Parameter und Belichtungszeit sowie Spiegel-, Flip- und Crop-Funktionen zu steuern. Die MIPI CSI-2-Schnittstelle verbindet den Sensor mit einem Prozessor oder FPGA. Für die Konfiguration des Sensors steht das Camera Control Interface (CCI) bereit, auf die On-Chip-Register zugegriffen werden kann.

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