対角13.4mm (1/1.2型) 有効約235万画素白黒/カラーCMOSイメージセンサ

IMX174LLJ/IMX174LQJ

産業用途向けグローバルシャッタ機能搭載、CMOSイメージセンサ

一般的なCMOSイメージセンサでは、高速移動被写体を撮像する際にフォーカルプレーン歪みを発生させてしまうため、特に産業用途の分野では課題となる場合がありました。本製品ではグローバルシャッタ機能を搭載し、フォーカルプレーン歪みの無い高速撮像が可能です。また、特に産業用途の分野で要求されるトリガーモード、ROI (Region of interest)モードなど多彩な機能を搭載しています。

  • グローバルシャッタ機能
  • 高フレームレート (10bit 164.5frame/s, 12bit 128.2frame/s)
  • ROIモード (最大16カ所設定可能)
  • トリガーモード (外部パルスにて蓄積時間制御が可能)
  • 多彩な動作モード (V反転出力、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。

Pregius
* Pregiusは,ソニー (株) の商標です。Pregius (プレジウス) は,ソニーの低ノイズCCD構造を採用し,高画質を実現したアクティブピクセル型CMOSイメージセンサグローバルシャッタ画素技術です。

グローバルシャッタ機能

産業用途では、高速移動被写体の正確な形状を取得する必要があります。従来のCMOSイメージセンサは、電子シャッタ機能が、ローリングシャッタとなっているため、原理的にフォーカルプレーン歪みの発生が避けられませんでした。IMX174LLJ/LQJでは、アナログメモリを搭載した新規画素を開発し、全画素信号の同時読み出し (以下、グローバルシャッタ機能) を実現することで、フォーカルプレーン歪みの発生を排除しました (動画-1)。従来のソニーCMOSイメージセンサが持っている列並列A/D変換技術との組み合わせにより、高画質化を実現しました (写真-1)。

高フレームレート

産業用途では、高速な移動被写体を連続で撮像する必要があるため、グローバルシャッタ機能と共に重要となるのがフレームレートです。IMX174LLJ/LQJでは、内部回路の最適化とLVDS 8ch出力により、10bit ADC使用時で最大164.5 frame/s、12bit ADC使用時で最大128.2frame/sの高フレームレートを実現しているため、高速撮像が可能となっています。 (表-3)

ROIモード

市場ニーズとして、移動被写体の全画角ではなく一部領域のみを撮像する要望があります。これを実現するのがROIモードです。IMX174LLJ/LQJのROIモードでは、有効画素内で最大16カ所の領域を設定し、画角の一部を切り出した画像を出力することが可能です。またROIモード時は、読み出し画素数が減るため、さらにフレームレートを上げることが可能です。 (写真-2)

トリガーモード

IMX174LLJ/LQJは、トリガーモードを搭載しており、外部パルスで蓄積時間を制御することが可能です。また、シャッタ動作中の各状態を示すパルス出力機能を有しているので、周辺回路と連携した使い方が可能です。

多彩な動作モード

IMX174LLJ/LQJでは、内部レジスタ設定により、センサの垂直読み出し向きの切り替え (正転/反転) や、高速フレームレートを活かした2フレームセット出力モードにも対応しています。2フレームセット出力モードでは、連続する2フレームに対して個別に露光時間を設定することで、2フレームを1セットとして自動的に連続撮像して出力します。このモードを利用し複数フレームを合成することで、ワイドダイナミックレンジなどを実現できます。その他、画像データ出力フォーマットとして、全画素読み出し (WUXGA) の他にUXGA、フルHD読み出しモードにも対応しています。

※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。

動画-1 動画像サンプル

IMX174LQJ
グローバルシャッタ
従来タイプ
ローリングシャッタ

写真-1 画像サンプル

条件:2000lx F5.6 (UXGA画像 ADC 12bitモード、60frame/s 内部ゲイン0dB)

写真-1-1

IMX174LLJ

写真-1-2

IMX174LQJ

写真-2 ROIモード 切り出しイメージ

条件:2000lx F5.6 (UXGA画像 ADC 12bitモード、60frame/s 内部ゲイン0dB)

写真-2-1

ROIモード
切り出し領域

写真-2-2

ROIモード
切り出し後

表-1 素子構造
項目 IMX174LLJ/IMX174LQJ
イメージサイズ 対角 13.4 mm (1/1.2型) (WUXGA mode)
対角 11.9 mm (1/1.35型) (UXGA mode)
対角 13.0 mm (1/1.23型) (フルHD mode)
有効画素数 1936 (H) × 1216 (V) 約235万画素
ユニットセルサイズ 5.86 µm (H) × 5.86 µm (V)
オプティカル
ブラック
水平方向 前 0画素、後 0画素
垂直方向 前 10画素、後 0画素
入力駆動周波数 37.125 MHz / 74.25 MHz
パッケージ 118-pin LGA
電源電圧 VDD (標準値) 3.3 V / 1.8 V / 1.2 V
表-2 撮像特性
項目 IMX174LLJ 備考
感度 (F8) 標準値 825 mV 1/30s蓄積
飽和信号量 最小値 850 mV Tj = 60°C
表-3 基本駆動モード
駆動モード 推奨記録画素数 ADC フレームレート (Max.)
全画素 (WUXGA) 1920 (H) × 1200 (V)
約230万画素
10bit 164.5 frame/s
12bit 128.2 frame/s
UXGA 1600 (H) × 1200 (V)
約192万画素
10bit 164.5 frame/s
12bit 128.2 frame/s
フルHD 1920 (H) × 1080 (V)
約207万画素
10bit 120.0 frame/s
12bit 120.0 frame/s

※ 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 (林、岩本、山田、末永、福元)

IMX174LLJ/LQJは、市場ニーズに応えるべく、プロダクトメンバーが一丸となって開発した、産業用途向け初となるグローバルシャッタ機能搭載のCMOSイメージセンサです。
IMX174LLJ/LQJが実現する高画質で歪みの無い高速撮像をぜひご体験下さい。