対角6.4mm (1/2.8型) 有効 約238万画素 WRGB カラーCMOSイメージセンサ

IMX136LAJ, IMX140LAJ

W (白) 画素でさらなる高感度を実現した産業機器向けフルHD対応CMOSイメージセンサ

ソニーでは、産業機器向けにW (白) 画素を採用し、高感度を実現したフルHD対応のCMOSイメージセンサ「IMX136LAJ」、「IMX140LAJ」を開発しました。 W (白) 画素を採用することで、当社従来品のベイヤー配列品IMX136LQJ, IMX140LQJから+3.5dBの高感度を実現しました。
また、多彩なインタフェースを採用することで、用途により使い分けることが可能となり、 本製品に最適なDSPを使用することで、システム構成が容易に実現できます。

  • W (白) 画素採用
  • 高感度 (+3.5 dB:ベイヤー配列品比)
  • フルHD1080p対応
  • 10bit/12bit ADC内蔵
  • 複数フレームセット出力対応

Exmor
※ "Exmor"は、ソニー(株)の商標です。
この"Exmor"は、列並列A/D変換方式の採用により、高速処理、低ノイズ性能、低消費電力に優れたCMOSイメージセンサです。

W (白) 画素による高感度

産業機器分野において、フルHD対応した高感度のセンサの需要はさらに高まっています。
今回ソニーでは、W (白) 画素を採用することで、当社従来品のベイヤー配列品IMX136LQJ, IMX140LQJ と比較し、+3.5dBの感度を向上させたIMX136LAJ, IMX140LAJを開発しました。
W (白) 画素による高感度を実現しつつ、W (白) 画素からの混色を抑えることで色再現性についてもベイヤー配列品と同等を実現しています (写真-1)。
また、当社従来品 (W (白) 画素採用のIMX103LAR) から斜入射光特性の向上を図ることで、監視カメラなどで暗時状況におけるF値開放側での撮影時の色再現性についても大幅に改善しました。

多彩な動作モード

IMX136LQJ, IMX140LQJ同様に読み出しモードとして、全画素読み出し、フルHD1080pに加え、Window切り出しモードなどにも対応しています。
IMX136LAJの出力インタフェースには、CMOS/低電圧版LVDSパラレルインタフェースと4chの低電圧版LVDSシリアルインタフェースを搭載し、IMX140LAJには高速シリアルインタフェースであるMIPI (CSI-2準拠) 4laneを搭載しています (表-3) 。
その他、制御インタフェースとして4線シリアルインタフェースに加え、汎用のインタフェースであるI2Cインタフェースにも対応しており、お客様の使用条件に合わせた選択ができます。
また、機能面では高速フレームレートを活かした複数フレームセット出力に対応し、連続する4or2フレームに対して個別に露光時間とゲインを設定することができます。
さらに本機能で出力されたデータを合成することで、ワイドダイナミックレンジを実現することができます。

パッケージ

パッケージはLGA (Land Grid Array) パッケージを採用し、高温リフロー (ピーク温度240°C) に対応できます。
また、当社従来品のIMX136LQJ, IMX140LQJと同じパッケージであり、さらにピン配列が同じで互換性があるため、高感度品としてのラインアップを容易に揃えることができます。

DSP対応

IMX136LAJ, IMX140LAJの高感度特性を引き出すために、最適化されたソニーのDSPを用意しました。組み合せてご使用することで、高感度カメラ環境を容易に構築することができます (表-4)。

※画像上でマウスカーソルが変化するものは、クリックして頂くと、新しいWindowが開き拡大画像が表示されます

写真-1 ベイヤー配列品 との比較

条件1:1lx F1.4 (フルHD1080p画像 ADC 12bitモード、60frame/s)

写真-1-1

IMX136LQJ (ベイヤー配列品) 内部ゲイン42dB

写真-1-2

IMX136LAJ (W (白) 画素品) 内部ゲイン42dB

条件2:1000lx F5.6 (フルHD1080p画像 ADC 12bitモード、60frame/s)

写真-1-3

IMX136LQJ (ベイヤー配列品) 内部ゲイン14dB

写真-1-4

IMX136LAJ (W (白) 画素品) 内部ゲイン10dB

表-1 素子構造
項目 IMX136LAJ/IMX140LAJ
イメージサイズ 対角 6.23 mm (1/2.9型) (Full HD mode)
対角 6.40 mm (1/2.8型) (WUXGA mode)
転送方式 プログレッシブ
有効画素数 1944 (H) × 1224 (V) 約238万画素
ユニットセルサイズ 2.80 µm (H) × 2.80 µm (V)
オプティカル ブラック 水平方向 前4画素、後0画素
垂直方向 前12画素、後0画素
入力駆動周波数 54 MHz / 27 MHz / 37.125 MHz / 74.25 MHz
パッケージ 94-pin LGA
電源電圧VDD (標準値) 2.7 V / 1.8 V / 1.2 V
表-2 撮像特性
項目 備考
W感度 (F5.6) 標準値 640 mV 1/30s 蓄積
G感度 (F5.6) 標準値 425 mV 1/30s 蓄積
飽和信号量 最小値 812 mV Tj = 60 °C
表-3 インタフェース (フレームレートはフルHD1080pモードでの値)
品名 インタフェース ADC フレームレート (MAX)
IMX136LAJ CMOSパラレル 10 bit 30 frame/s
12 bit 30 frame/s
低電圧版LVDS パラレル 10 bit 120 frame/s
12 bit 60 frame/s
低電圧版LVDS シリアル 10 bit 60 frame/s
12 bit 60 frame/s
IMX140LAJ MIPI (CSI-2) 12 bit 60 frame/s
表-4 対応DSP
品名 対応DSP 備考
IMX136LAJ CXD4191AGG
(ISP機能搭載カメラシテムLSI)
 
IMX140LAJ CXD4135GG
(ISP+ビデオエンコード機能一体型カメラシステム)
パッケージタイプ
CXD4235
(ISP+ビデオエンコード機能一体型カメラシステム)
画像処理に必要なDDR3メモリを同一基板上に 実装したモジュールタイプ

※ 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 (立石、鷹本、下地、井澤)

IMX136LAJ, IMX140LAJは、産業機器向けとしてさらなる感度向上を目指し開発した、W (白) 画素を採用したCMOSイメージセンサです。
感度特性だけではなく、入射特性やさまざまな特性を考慮した設計をし、皆さまに満足頂ける製品になったと考えています。
ぜひ、IMX136LAJ, IMX140LAJの高感度を体感してください。