IMX250LLR/LQR
対角11.1 mm (2/3型) 有効約507万画素白黒/カラーCMOSイメージセンサ

IMX250LLR/LQR

IMX252LLR/LQR
対角8.9 mm (1/1.8 型) 有効約319万画素白黒/カラーCMOSイメージセンサ

IMX252LLR/LQR

産業機器向け3.45µm画素グローバルシャッタ機能搭載CMOSイメージセンサ

産業機器の分野では、高速移動被写体の撮影が求められます。しかし、従来のCMOSイメージセンサでは、ローリングシャッタによるフォーカルプレーン歪みにより、正確に被写体を識別できない問題がありました。ソニーでは、この問題を解消するため、グローバルシャッタ機能で、業界最小クラスとなる3.45µm画素のCMOSイメージセンサを開発しました。3.45µmの小型画素で、従来品の5.86µm画素を上回る感度と低ノイズを実現し、フォーカルプレーン歪みのない高画質・高解像度・高速撮像を実現しています。また、外部トリガ信号により任意に蓄積時間を制御するトリガモードや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
  • 産業用途向け業界最小クラス画素 (3.45µm)
  • 高感度 (1.1倍:従来品5.86µm比)
  • 高フレームレート
  • 多彩な機能 (外部トリガモード、ROIモード (最大64カ所)、複数フレームセット出力対応ほか)

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

産業機器の分野では、高速移動被写体の撮影が求められます。しかし、従来のCMOSイメージセンサでは、ローリングシャッタによるフォーカルプレーン歪みにより、正確に被写体を識別できない問題がありました。IMX250LLR/LQR, IMX252LLR/LQRでは、画素内にアナログメモリを搭載し、グローバルシャッタ機能を実現することでこの問題を解決し、フォーカルプレーン歪みのない高画質の撮影が可能です。

産業用途向け業界最小クラス画素

グローバルシャッタ機能を実現するためには、アナログメモリやトランジスタなど、画素内への素子の追加が必要となり、画素の小型化を困難にしていました。今回ソニーの画素微細化技術により、5µm台が主流であったグローバルシャッタの画素を3.45µmという小型画素で実現しました。
これにより、従来品より小型のレンズを使った高解像度の撮影が可能です。

高感度

グローバルシャッタ機能を搭載した画素を小型化するためには、画素内にアナログメモリの領域を確保しつつ画素の受光面積を確保する必要があるため、感度の低下が懸念されます。
しかし、今回の3.45µm画素では、高感度画素設計技術と集光プロセス技術により感度を向上させ、従来品の5.86µmを上回る高感度を実現しました (1.1倍:従来品5.86µm比)。
また、EXview HAD CCD※1の技術を用いて近赤外領域も高感度化することで、近赤外光下でも高画質でご使用いただけます。

※1:EXview HAD CCDは、ソニー (株) の商標です。

高フレームレート

産業機器向けでは、お客様からの高フレームレート化の強いご要望があったため、IMX250LLR/LQR, IMX252LLR/LQRでは、従来のADC 10bit/12bitに加えてADC 8bitモードを追加しました。また、ソニーCMOSイメージセンサの列並列A/D変換技術を用いて、IMX250LLR/LQRで最大163.4 [frame/s] (ADC8bit)、IMX252LLR/LQRで最大216.3 [frame/s] (ADC8bit) の高速撮像を実現しました (表-3)。これにより産業機器の処理速度のさらなる向上が可能となりました。

多彩な機能

IMX250LLR/LQR, IMX252LLR/LQRでは、産業機器向けで必要となるROIモードやトリガモードをはじめとして、多彩な機能を搭載しています。任意の領域を切り出すROIモードでは、最大8 × 8の64カ所設定が可能です。外部パルスにより露光時間を制御するトリガモードでは、各種の露光方法を用意しています。また、IMX250LQR, IMX252LQR (カラー品) では、間引き、水平/垂直反転読み出し、複数フレームセット出力などの機能があり、IMX250LLR, IMX252LLR (白黒品) では、カラー品の機能に加え、画素加算機能もご利用いただけます。

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動画-1 グローバルシャッタ vs. ローリングシャッタ

写真-1 画像サンプル

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

写真-1-1

IMX250LQR (3.45 µm)

写真-1-2

従来品 (5.86 µm)

写真-2 画像サンプル (近赤外光)

条件:波長850 nm LEDランプを照射 F4.0 (ADC 12 bitモード, 60 frame/s, 内部ゲイン0 dB)

写真-2-1

IMX250LLR (3.45 µm)

写真-2-2

従来品 (5.86 µm)

表-1 素子構造
項目 IMX250LLR/LQR IMX252LLR/LQR
イメージサイズ 対角11.1 mm (2/3型) 全画素 mode
対角7.7 mm (1/2.35型) Full-HD mode
対角8.9 mm (1/1.8型) 全画素 mode
対角7.7 mm (1/2.35型) Full-HD mode
有効画素数 2464 (H) × 2056 (V)
約507万画素
2064 (H) × 1544 (V)
約319万画素
ユニットセルサイズ 3.45 µm (H) × 3.45 µm (V) 3.45 µm (H) × 3.45 µm (V)
オプティカル
ブラック
水平方向 前0画素、後0画素 前0画素、後0画素
垂直方向 前10画素、後0画素 前10画素、後0画素
入力駆動周波数 37.125 MHz / 54.0 MHz / 74.25 MHz 37.125 MHz / 54.0 MHz / 74.25 MHz
パッケージ 226-pin LGA 226-pin LGA
電源電圧 VDD (標準値) 3.3 V / 1.8 V / 1.2 V 3.3 V / 1.8 V / 1.2 V
表-2 撮像特性
項目 IMX250 IMX252 備考
感度 (白黒) 標準値
[F8]
915 mV 915 mV 3200 K, 706 cd/m2
1/30s 蓄積
感度 (カラー) 標準値
[F5.6]
1146 mV 1146 mV
飽和信号量 最小値 1001 mV 1001 mV Tj = 60 °C
表-3 基本駆動モード
製品名 駆動モード 推奨記録画素数 ADC
[bit]
フレームレート (最大)
[frame/s]
IMX250
LLR/LQR
全画素 2448 (H) × 2048 (V)
約501万画素
12 89.5
10 144.7
8 163.4
Full-HD 1920 (H) × 1080 (V)
約207万画素 
12 120.0
10 120.0
IMX252
LLR/LQR
全画素 2048 (H) × 1536 (V)
約315万画素
12 118.5
10 191.5
8 216.2
Full-HD 1920 (H) × 1080 (V)
約207万画素
12 120.0
10 120.0

※ 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

IMX250LLR/LQR, IMX252LLR/LQRは、産業機器向けグローバルシャッタ機能の次世代品として新規画素開発したCMOSイメージセンサです。
高感度画素、近赤外感度向上技術、高フレームレート化、多彩なトリガ機能など、従来品からさらにパワーアップし、産業機器向けとしてより理想的なCMOSイメージセンサが完成しました。
是非、このCMOSイメージセンサが映し出す産業機器向けとして、かつてない高解像度の映像を体験していただきたいと思います。

設計者
(上段 左から)   町田 貴志 工藤 成貴 戸谷 貴宏
(下段 後列左から) 嶋田 務  村田 千恵
(下段 前列左から) 末永 亮介 井手 将二