STMicroelectronics a présenté, lundi, quatre capteurs d'image de 5 mégapixels dotés d'une technologie hybride qui pourrait bouleverser les codes de la vision industrielle, avec en point de mire l'automatisation.
Et si un seul capteur pouvait remplacer deux dispositifs distincts ? C'est le pari de STMicroelectronics avec sa nouvelle gamme de capteurs d'image. Présentés aujourd'hui sous la bannière ST Bright Sense, les VD1943, VB1943, VD5943 et VB5943 s'attaquent à un casse-tête bien connu des ingénieurs en vision industrielle, à savoir comment capturer simultanément des objets en mouvement rapide sans flou, tout en obtenant des images ultra-détaillées ? La réponse tient dans une architecture inédite qui marie deux technologies que l'on croyait incompatibles.
Deux modes de capture incompatibles réunis dans un pixel de 2,25 micromètres
Pour comprendre l'innovation, revenons aux bases. En imagerie industrielle, capturer des objets en mouvement rapide pose un problème technique. En effet, soit on fige toute la scène instantanément pour éviter le flou (c'est le global shutter), soit on capture ligne par ligne pour obtenir des détails ultra-précis mais avec des déformations possibles (c'est le rolling shutter). Deux approches, deux compromis différents, impossible de combiner les deux... jusqu'à maintenant.
Car le spécialiste franco-italien des semi-conducteurs, STMicroelectronics, a choisi de ne plus choisir. Ses nouveaux capteurs intègrent un mode infrarouge en global shutter et un mode couleur RGB en rolling shutter, le tout dans un pixel miniaturisé de 2,25 micromètres. Concrètement, sur une chaîne de production automobile, le mode infrarouge capturera sans bavure une pièce défilant à grande vitesse, tandis que le mode couleur révélera les moindres défauts de surface avec une netteté maximale.
Cette prouesse repose sur l'empilement 3D des tranches de silicium, une technique de fabrication qui superpose les composants électroniques comme un millefeuille technologique. Le circuit intégré ne mesure que 5,76 mm sur 4,46 mm, avec un rapport surface active de 73%, un record, selon le fabricant. Pour les versions RGB-IR, la séparation des canaux s'effectue directement dans la puce, éliminant le besoin de filtres externes et proposant quatre formats de sortie différents programmables en temps réel, de la pleine résolution couleur aux pixels infrarouge enrichis.
Comment STMicroelectronics compte conquérir la robotique et l'automatisation avec ses capteurs
« L'imagerie industrielle et de sécurité pousse les performances des capteurs à de nouveaux niveaux, permettant des fonctions allant de l'identification biométrique au guidage des robots autonomes, en passant par la mesure, la surveillance avancée et l'inspection », explique Florian Domengie, analyste principal chez Yole Group. Les chiffres en disent long, puisque ce marché devrait atteindre 3,9 milliards de dollars d'ici 2030, avec plus de 500 millions d'unités livrées.
STMicroelectronics, qui est historiquement connu pour ses capteurs photo de smartphones, s'attaque maintenant à l'industrie avec des armes sérieuses. Les pixels de ces capteurs captent la lumière par l'arrière pour plus d'efficacité, une isolation renforcée évite les parasites entre pixels voisins, et la gestion étendue des contrastes capture simultanément les détails dans l'ombre et en pleine lumière. Concrètement, un robot peut inspecter une pièce métallique brillante dans un entrepôt peu éclairé sans perdre aucun défaut.
Les technologies embarquées dans ces capteurs, donc pixels BSI à éclairage par l'arrière, tranchées d'isolation CDTI, et plage dynamique HDR, ne sont pas des gadgets marketing mais des réponses concrètes aux défis de la vision machine moderne.
Alexandre Balmefrezol, de STMicroelectronics, explique que « cette architecture est sans équivalent sur le marché aujourd'hui et procure un niveau inédit de flexibilité, de performances et d'intégration. » Les quatre références entreront en phase d'évaluation immédiatement, avant un lancement commercial en février 2026. Entre les versions monochromes pour l'analyse de mouvement pur et les RGB-IR pour les applications couleur-profondeur, STMicroelectronics vise large, avec les marchés de la robotique collaborative, du contrôle qualité en temps réel, de la biométrie avancée et du commerce intelligent. Autant de secteurs où la précision du capteur fait basculer un produit de correct à excellent.
