対角15.86mm (1型) 有効約2048万画素 裏面照射型カラーCMOSイメージセンサ

IMX183CQJ

民生用デジタルスチルカメラ・カムコーダ向け 約2048万画素 高速・高感度CMOSイメージセンサ

近年の民生用コンパクトデジタルスチルカメラ・カムコーダ分野における、高画質志向の高まりから、イメージセンサには高感度、高精細を両立することが求められています。
ソニーが今回開発した「IMX183CQJ」は、裏面照射型CMOSイメージセンサとして最大※1の画素サイズ (2.4µm角単位画素) ・画角サイズ (1型) ・画素数 (約2048万画素) を備えており、高SN比の実現、高感度レンズへの対応など、豊かな映像表現の可能性を拡げます。

※1 2014年4月現在

  • 対角15.86mm (1型) 有効約2048万画素 (5544H × 3694V)
  • 画素サイズ:2.40µm角単位画素
  • 約2048万画素 約22frame/s撮影対応
  • 高感度・高斜入射特性・低ノイズを実現した裏面照射型CMOSイメージセンサ
  • 4K動画撮影モード (4096H × 2160V, 60frame/s)

Exmor R
* Exmor Rは,ソニー (株) の商標です。列並列A/D変換方式を採用したExmor™の画素の基本構造を裏面照射型にすることで,感度や低ノイズなどの撮像特性を大幅に向上させたCMOSイメージセンサです。

業界最大※2 (1型) 最多画素 (約2048万画素) 裏面照射型CMOSイメージセンサ

ソニーが世界に先駆けてカメラ市場に展開した、裏面照射型CMOSイメージセンサExmor Rの技術を発展させ、民生用デジタルスチルカメラ・カムコーダ向けとして、業界最大の光学サイズ・画素数・感度・飽和信号量を合わせもつ、最高画質裏面照射型CMOSイメージセンサを実現しました。

※2 2014年4月現在

画質特性の向上

当社従来品IMX147LQT※3 (1.20µm角単位画素、1/2.3型有効約2068万画素) の4倍の画素サイズを持ち、約4.4倍の感度向上、約3.0倍の飽和信号向上を実現しています。
また、画素サイズの拡大のみならず、集光構造を最適化することにより、従来の1/2.3型裏面照射型CMOSイメージセンサと比べ、斜入射感度の向上と、隣接画素への光の漏れ込み (混色) 低減 (図-1) を両立させ、斜入射特性やF値開放感度の向上を実現しました。
これにより、さらに明るいレンズや大口径レンズとの対応が可能になるとともに、様々な主光線角度をもつ高倍率ズームレンズへの親和性も高まります。このように、暗時はもとより、明時にわたり良好な画質特性を実現しました (写真-1) 。

※3 2014年3月 製品情報参照

4Kフォーマットなど多様な読み出しモード搭載

ソニー独自の高速読み出し技術を活かし、有効約2048万画素と多画素ながらも、静止画全画素読み出し駆動時において、約22frame/sという高フレームレートを実現しました。
加えて、高精細フルHD 60frame/s対応 (モード①) 、低消費電力フルHD60frame/s対応 (モード⑦) 、高フレームレート対応 (モード④:240frame/s、モード⑥:450frame/s) など、高精細な静止画撮影や高速動画撮影の目的に合わせて多様な駆動モードを選択することが可能です (表-3) 。
また、4Kフォーマットにも対応しており (約903万画素 (約17:9) 、60frame/s) 、高精細な動画撮影が可能です。

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写真-1 2048万画素での撮像例 (ISO80相当)

写真-1

図-1 単色光入射時の混色率 Green光 (波長540nm)

図-1
G画素出力を100 [%]とした場合の隣接R画素の出力比率

表-1 素子構造
項目 IMX183CQJ
イメージサイズ 対角15.86 mm (1型) アスペクト比 3:2
製造プロセス 裏面照射型CMOSイメージセンサ
出力方式 デジタル10 bit/12 bit 10 ch Sub-LVDS
576M bps シリアル出力
総画素数 5640 (H) × 3710 (V) 約2092万画素
有効画素数 5544 (H) × 3694 (V) 約2048万画素
実効画素数 5496 (H) × 3672 (V) 約2018万画素
ユニットセルサイズ 2.40 µm (H) × 2.40 µm (V)
オプティカル
ブラック
水平方向 前 48画素、後 0画素
垂直方向 前 16画素、後 0画素
電源仕様 アナログ 2.9 V
デジタル 1.2 V
I/O 1.8 V
PGA 27 dB
入力クロック周波数 72 MHz
PKGサイズ 20.0 mm (H) × 16.8 mm (V) × 2.62 mm (t)
表-2 特性一覧
項目 IMX183CQJ 特性値 備考
感度 (F5.6) 1874 digit (Typ.) *1 1/30秒蓄積, G信号
飽和信号量 3824 digit (Min.) *1 Tj = 60°C

*1 1 digit ≈ 0.2465 [mV]

表-3 読み出しモード一覧

駆動モード 1型約2048万画素 (3:2) 使用時 1/1.4 型約903万画素 (17:9) 使用時
推奨記録画素数 フレーム
レート
[frame/s]
A/D変換
ビット数[bit]
推奨記録画素数 フレーム
レート
[frame/s]
A/D変換
ビット数[bit]
全画素読み出し
(12 bit)
5472 (H) × 3648 (V)
約1996万画素
22
全画素読み出し
(10 bit)
5472 (H) × 3648 (V)
約1996万画素
25 10 4096 (H) × 2160 (V)
約885万画素
60 10
モード①*1*2 2736 (H) × 1538 (V)
約421万画素
60 10
モード②*1*2 2736 (H) × 1824 (V)
約499万画素
50 10
モード③*1*2 1824 (H) × 1216 (V)
約222万画素
60 9
モード④*1*2 1824 (H) × 370 (V)
約67万画素
240 9
モード⑤*1*2 1824 (H) × 404 (V)
約74万画素
30 9
モード⑥*1*2 1824 (H) × 190 (V)
約35万画素
450 9
モード⑦*2 2736 (H) × 1538 (V)
約421万画素
60 10

*1 水平加算有り
*2 垂直加算有り

※民生向けデジタルスチルカメラ、カムコーダ用以外では、ご紹介できない場合もございますので、他用途を検討される際には必ずご相談ください。

※ 本資料に記載されております規格等は,改良のため予告なく変更することがありますので,ご了承ください。

VOICE

設計者集合写真

高感度・高斜入射特性をもつIMX183CQJは、デジタルスチルカメラ・カムコーダの差異化実現に貢献できると考えています。
業界初の1型裏面照射型CMOSイメージセンサを実現するため、開発メンバーが一丸となって、商品化を進めてきました。
ソニーの高感度技術の粋を集めたこのセンサをぜひ手にとって実感してください。

設計者 (上段) 見口 博則 (下段 左から) 坂田 稔 磯尾 洋介