Par l’observateur de l’industrie des semi-conducteurs
Introduction : Quand la vitesse rencontre la résolution
Dans le domaine de la vision industrielle, les ingénieurs sont depuis longtemps confrontés à un compromis difficile- : rechercher une haute résolution signifie sacrifier la fréquence d'images, tandis qu'obtenir une capture à haute vitesse-exige des compromis sur la qualité des pixels. Cette énigme-à l'échelle de l'industrie, qui persiste depuis des années, est désormais progressivement résolue grâce aux capteurs Pregius S de nouvelle-génération de Sony.
En 2025, le groupe Semiconductor Solutions de Sony a présenté les capteurs d'image CMOS à obturateur global de la série IMX937, comprenant l'IMX937 AMB monochrome et l'IMX937 AQB couleur. S'appuyant sur la base technologique de la série IMX927, ces capteurs offrent une résolution ultra-haute de 105 MP et une sortie haute-vitesse de 56 ips, offrant une nouvelle option de composant de base pour les équipements d'inspection industrielle.
Cet article analyse de manière exhaustive la véritable valeur de ces deux capteurs dans quatre dimensions : comparaison des spécifications techniques, analyse des principaux avantages, évaluation de l'adaptabilité des endoscopes et principaux domaines d'application.
I. Comparaison des spécifications techniques de l'IMX937 AMB et de l'IMX937 AQB
1.1 Plateforme technique partagée
Les deux capteurs partagent la même technologie fondamentale, utilisant la structure empilée rétroéclairée Pregius S-propriétaire de Sony. Cette architecture sépare la couche de pixels de la couche de circuit, permettant un traitement du signal plus rapide tout en conservant une sensibilité élevée.
Paramètre Élément Spécification Valeur
Taille du capteur 2,5 pouces (diagonale de 39,7 mm)
Pixels effectifs 10 272 (H) × 10 272 (V)=Environ 105,5 millions de pixels
Taille des pixels 2,74 μm × 2,74 μm
Type d'obturateur Obturateur global
Interface de sortie SLVS EC (prend en charge 4,752/9,504/12,474 Gbit/s/voie)
Type de boîtier Boîtier en céramique avec connecteur, dimensions 45 mm × 52 mm
Filtre couleur Aucun pour la version monochrome / Bayer RGB pour la version couleur
1.2 Différences fondamentales : voies distinctes pour le monochrome et la couleur
La différence fondamentale entre l'IMX937 AMB (version monochrome) et l'IMX937 AQB (version couleur) réside dans la présence ou l'absence d'un réseau de filtres de couleur. Cette distinction se traduit par les caractéristiques suivantes :
Sensibilité à la lumière : en supprimant le filtre couleur, la version monochrome permet à la lumière incidente d'atteindre directement les photodiodes, ce qui permet d'obtenir une efficacité quantique plus élevée et des performances supérieures dans des conditions de faible-éclairage. Ceci est particulièrement crucial pour les scénarios de capture à grande vitesse-nécessitant des temps d'exposition courts.
Résolution spatiale : chaque pixel de la version monochrome enregistre indépendamment les informations de luminance, atteignant une résolution maximale théorique de 105 millions de pixels. La version couleur nécessite des algorithmes de dématriçage pour reconstruire la couleur, un processus qui entraîne une légère perte de détails.
Performances de fréquence d'images : les deux capteurs maintiennent des fréquences d'images identiques à une sortie de pixels complète : 56 ips à 8 bits, 51 ips à 10 bits et 36 ips à 12 bits. Cela garantit que la vitesse de prise de vue ne reste pas affectée, quelle que soit la sélection monochrome ou couleur.
Caractéristiques de sortie : La version monochrome produit des images en niveaux de gris purs, idéales pour l'analyse quantitative et la mesure 3D. La version couleur génère des données brutes au format Bayer, nécessitant un traitement des couleurs ultérieur pour restaurer des images en couleur -.
1.3 Différences de positionnement par rapport à la série IMX927
Notamment, l'IMX937 et l'IMX927 partagent une architecture et une résolution de pixels identiques, mais diffèrent par les spécifications de fréquence d'images. L'IMX927 prend en charge une sortie à haute vitesse-jusqu'à 112 ips (8 bits), tandis que l'IMX937 fonctionne à 56 ips (8 bits). Cette distinction suggère que la série IMX937 peut donner la priorité à l'efficacité énergétique ou à la profondeur de traitement du signal, ce qui la rend mieux adaptée aux applications exigeant des fréquences d'images modérées mais une qualité d'image rigoureuse.
II. Principaux avantages : trois points forts techniques clés de la série IMX937
2.1 Obturateur global : distorsion-Capture de mouvements libres
Contrairement à l'obturateur roulant couramment utilisé dans les appareils photo grand public, l'IMX937 utilise une conception d'obturateur global dans laquelle tous les pixels sont exposés simultanément. Cela signifie:
Lors de la capture d'objets en mouvement rapide-, il n'y a pas d'inclinaison ni d'étirement de l'image-éliminant ainsi l'effet gelée. Ceci est essentiel pour capturer des circuits imprimés, des plaquettes ou des composants électroniques en mouvement rapide sur les lignes de production industrielle. Même si les objets bougent pendant l'exposition, l'obturateur global préserve la véritable intégrité géométrique.
2.2 1 Prise de vue HDR : capture détaillée dans des scènes complexes
La série IMX937 intègre la technologie 1 Shot HDR, élargissant la plage dynamique en une seule exposition tout en conservant les fréquences d'images et la résolution d'origine.
Cette technologie revêt une valeur significative pour l’inspection industrielle. Prenons l'exemple de l'inspection des PCB : un circuit imprimé comporte simultanément des joints de soudure métalliques hautement réfléchissants et des couches de résistance de soudure noires absorbant la lumière, présentant des différences de luminosité extrêmes. Les capteurs traditionnels ont souvent du mal à capturer les deux, ce qui entraîne soit des hautes lumières surexposées, soit des ombres sous-exposées.. 1 Shot HDR préserve les détails dans les deux zones, réduisant ainsi considérablement les taux d'erreur d'appréciation.
2.3 Emballage modulaire : commodité améliorée pour l'intégration du système
La série IMX937 adopte le nouveau boîtier en céramique équipé d'un connecteur-de Sony mesurant 45 mm × 52 mm. Cette conception offre plusieurs avantages :
L'amovibilité permet d'échanger facilement les capteurs au sein des modules de caméra, simplifiant ainsi l'assemblage lors de la fabrication de la caméra. Les 16 produits de la série IMX927/937 partagent des connecteurs et des définitions de broches identiques. Cela permet aux fabricants d'appareils photo de concevoir des plates-formes de cartes mères universelles, permettant un remplacement flexible des capteurs avec des spécifications différentes en fonction des exigences du client.
L'arrière du boîtier comporte un espace réservé pour l'installation du dissipateur thermique, facilitant une gestion thermique efficace et garantissant la stabilité du capteur lors d'un fonctionnement prolongé.
III. Analyse de compatibilité des modules de caméra d'endoscope
C’est la principale préoccupation des développeurs de dispositifs médicaux. La série IMX937 peut-elle être utilisée dans les modules de caméra d'endoscope ?
3.1 Évaluation de la faisabilité
Techniquement, la série IMX937 peut être utilisée dans les systèmes d'imagerie endoscopique, mais il existe des limitations d'application importantes.
Contraintes de taille : les dimensions de l'emballage du capteur sont de 45 mm × 52 mm. Cette taille dépasse largement la limite de diamètre de 10 à 12 mm des embouts d'endoscope flexibles traditionnels, rendant impossible l'intégration dans l'extrémité avant des tubes d'insertion pliables.
Champ d'application : pour les endoscopes rigides, le capteur peut être placé dans une tête de caméra externe et connecté au système optique frontal-via des ensembles de lentilles ou des fibres optiques, où les contraintes de taille sont relativement clémentes. Pour les systèmes d’intégration de microscopes chirurgicaux, le capteur peut être monté dans le corps du microscope, éliminant ainsi entièrement les contraintes de taille.
3.2 Valeur unique dans les applications endoscopiques
Si les contraintes de taille peuvent être surmontées, la série IMX937 offre des avantages distincts en endoscopie :
Valeur du Global Shutter : Au cours d'une chirurgie thoracoscopique ou laparoscopique, les pulsations cardiaques, les mouvements respiratoires et les pulsations vasculaires provoquent un déplacement des tissus. L'obturateur global réduit efficacement le flou de mouvement, offrant ainsi aux chirurgiens des images en temps réel-plus claires.
Applications de fluorescence avec version monochrome : La haute sensibilité de l'AMB monochrome IMX937 dans la bande proche -infrarouge le rend idéal pour l'imagerie par fluorescence au vert d'indocyanine (ICG). Lors de chirurgies hépatobiliaires ou oncologiques guidées par ICG-, le capteur monochrome capture les signaux de fluorescence avec une clarté améliorée.
Rendu fidèle des couleurs : le color IMX937 AQB convient aux scénarios chirurgicaux nécessitant une évaluation précise de la couleur des tissus, tels que l'identification des lésions gastro-intestinales et l'exploration laparoscopique.
3.3 Comparaison avec d'autres capteurs Sony
Modèle de capteur Résolution Type d’obturateur Taille du boîtier Compatibilité de l’endoscope
IMX937 105MP Global Shutter 45 × 52 mm compatible avec un microscope rigide/chirurgical
IMX927 105MP Global Shutter 45 × 52 mm compatible avec un microscope rigide/chirurgical
IMX661 128MP Global Shutter compatible rigide et plus grand
IMX811 247MP Volet roulant 75 × 63,6 mm Compatible avec un endoscope rigide
Capteurs d'endoscope grand public 2 8Volet roulant MP/Obturateur global<15mm Fully compatible with flexible/rigid endoscopes
IV. Aperçu des principaux domaines d'application
4.1 Inspection optique automatisée
Le principal marché cible de la série IMX937 est l’inspection optique automatisée, englobant à la fois l’AOI 2D et l’AOI 3D.
Dans la fabrication électronique, l’accélération de la miniaturisation des composants remet en question les équipements d’inspection traditionnels dont la résolution est insuffisante. La résolution de 105 MP permet une couverture unique-de plus grandes zones de PCB tout en conservant une identification claire des composants de taille 01005-. L'obturateur global garantit une imagerie sans distorsion-des cartes de circuits imprimés en mouvement rapide, tandis que 1-Shot HDR préserve les détails des joints de soudure métalliques et des substrats noirs.
4.2 Inspection des semi-conducteurs et de l'électronique de précision
Des applications telles que la détection des défauts des plaquettes, l’inspection de la qualité de l’emballage des puces et l’inspection des masques exigent des exigences de résolution de plus en plus strictes. La densité de pixels élevée de la série IMX937 permet de couvrir de plus grandes zones de tranche en une seule capture d'image, réduisant ainsi le besoin d'assemblage d'images et améliorant l'efficacité de l'inspection.
4.3 Inspection des écrans plats
La détection des défauts au niveau des pixels-sur les écrans OLED et LCD nécessite
