対角4.6mm (1/4.0型) 有効約808万画素カラーCMOSイメージセンサ

IMX219PQ

180frame/sのHD動画撮影が可能な、モバイル端末 (スマートフォン・タブレット) 向けCMOSイメージセンサ

拡大を続けるモバイル端末市場に向け、今回ソニーは1/4.0型有効約808万画素裏面照射型CMOSイメージセンサ「IMX219PQ」を商品化しました。IMX219PQは、高性能カメラ機能のニーズに応える「高感度」、「ハイフレームレート撮像」などの基本性能を満たし、小型化によりスタイリッシュなスリムベゼル機器のフロントカメラへも搭載が容易です。 撮像は通常の全画素8Mピクセル / 30frame/sに加え、2×2画素同時読みだし加算機能により4倍速撮像が可能です。また、LSC※1 を搭載することで、モジュール製造工程における光学バラツキを吸収し、システムコストの抑制に寄与します。さらに、BME-HDR※2 対応の後段ISPとの組み合わせにより、将来の高ダイナミックレンジ動画撮像への拡張性も有しています。

※1:レンズシェーディング補正機能 (Lens Shading Correction)
※2:Binning Multiplexed Exposure HDRに対応した2種類の露光制御機能

  • 高速動画撮影機能
  • レンズシェーディング補正機能 (LSC)
  • BME-HDR対応
  • 当社従来品IMX111との置き換えが可能

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。

高速動画撮影機能

全画素 30frame/sで静止画・動画の同時撮影 (ゼロシャッターラグ、サイマル記録) はもちろん、2×2画素アナログ加算機能を搭載することで4倍速の高速撮影が可能になりました。これにより全画角の2Mピクセルで120frame/sや、16:9アスペクトでの1280×720で180frame/sのHD動画撮影も可能です (MIPI 4Lane 使用時) 。
この機能を使用したスローモーション撮影は、スポーツシーンにおける躍動感ある動きを滑らかに再現し (動画-1) 、肉眼では捉えきれない繊細な動きや表情を見ることが可能です (動画-2) 。
このようにカメラアプリケーションを充実させ、新たな楽しみをお客様へ提供するIMX219PQは、スマートフォンのカメラ機能の差異化に貢献します (表-1) 。

レンズシェーディング補正機能

IMX219PQは、4色独立のレンズシェーディング補正機能を搭載し、通常のレンズシェーディング補正はもちろん、モジュール製造時のレンズ取り付けバラツキ吸収用の個体調整機能としても使用可能です。モジュールの検査時にキャリブレーションデータを内蔵OTPに書き込むことで、カメラ立ち上げ時間の短縮に寄与します。また、色温度による切り替えやブレンドといった機能拡張も可能です。

BME-HDR対応

ソニーがIMX219PQに先駆けて市場導入したIMX134/135※3のBME-HDR機能 (図-1) に対応するため、その基本技術である2種類の露出条件を設定し撮影する機能を搭載しています。さらに、後段ISPでこれら2種類の露光で撮影された画素の合成とトーンカーブ最適化機能を実装することで、HDR動画撮影が可能です。

※3:2012年8月20日プレスリリース
https://www.sony.co.jp/SonyInfo/News/Press/201208/12-107/

当社従来品IMX111との置き換えが可能

IMX219PQは、すでに市場導入をしている当社従来品IMX111と電気的特性、分光感度特性、CRAカーブは同等の特性を維持しつつ、画質の改善と高速撮影などの機能を追加し、MIPI 2Laneモードのほか、4Laneモードにも対応しています。
これにより、若干のファームウェアの変更のみで、機能を強化した最新の本製品に置き換えが可能です (表-2図-2) 。

動画-1 テニス (サーブ) 180frame/sで撮影

※試作用モジュールで撮影のため、センサの画質そのものではありません。

動画-2 犬のスラローム 180frame/sで撮影

※試作用モジュールで撮影のため、センサの画質そのものではありません。

図-1 BME HDR について

図-1 Short exposure, Long exposure

明るさの差が大きい被写体に対して、露光条件を変えて撮影した画像から、
明部、暗部とも同時に見られる画を合成する画像処理技術です。

図-2 Target CRA (対IMX111)

図-2

表-1 撮像サイズとフレームレート
サイズ フレームレート 備考
3280 × 2464 (Full size) 30 frame/s  
1640 × 1232 (1/4 size) 120 frame/s  
1408 × 792 (Full FOV for 1280 × 720 HD video) 180 frame/s ※高感度モード
1280 × 720 (720@ HD, cropping) 198 frame/s ※高感度モード
960 × 540 (QHD, cropping) 240 frame/s ※高感度モード
表-2 素子構造
項目 IMX111PQ IMX219PQ
イメージサイズ 対角4.60 mm (1/4.0型) 対角4.60 mm (1/4.0型)
総画素数 3296 (H) × 2512 (V) 約828万画素 3296 (H) × 2512 (V) 約828万画素
実行画素数 3280 (H) × 2464 (V) 約808万画素 3280 (H) × 2464 (V) 約808万画素
製造プロセス 裏面照射型プロセス 裏面照射型プロセス
ユニットセルサイズ 1.12 µm (H) × 1.12 µm (V) 1.12 µm (H) × 1.12 µm (V)
出力方式 MIPI 2, 1 Lane MIPI 4, 2 Lane
制御用通信インタフェース I2C I2C Fast mode plus (1 MHz)
電源仕様 アナログ 2.7 +0.2/-0.1 V 2.8 ± 0.2 V
デジタル 1.2 ± 0.1 V 1.2 +0.1/-0.12 V
I/O 1.8 ± 0.1 V 1.8 ± 0.18 V
PGA 41.7 dB (Max.) 44.56 dB (Max.)
入力クロック周波数 6~60 MHz 6~27 MHz
センサ内信号処理 白点・黒点補正
動画仕様 720p 60 frame/s
540M bps/Lane × 2 Lane
180 frame/s
726M bps/Lane × 4 Lane
1080p 30 frame/s
405M bps/Lane × 2 Lane
60 frame/s
726M bps/Lane × 4 Lane

※ 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

IMX219PQは「当社従来品よりさらに魅力的な動画撮影をモバイル端末で実現し、より多くのお客様の手元に」という思いで開発・商品化しました。 技術サポート拠点も日本国内はもとより、海外 (中国3か所、台湾、US、UK) にも設置しました。
Webサイトからのデータシート、アプリケーションノートなどのダウンロードサービス問い合わせ先

https://www.sony-semicon.co.jp/business/base.html

今後もより多くのAPメーカー様と協力し、お客様の利便性の向上を目指すとともに、より一層のラインアップの拡充とサポート体制の充実を図ってまいりますので、安心して本製品をお使いください。

顧客技術サポート担当 野村 哲哉 佐々木 敬 岸本 健