ソニー、「業界初」製品で使い捨て内視鏡用イメージセンサー市場に参入：1mm角で5mのデジタル伝送（2/2 ページ）

[永山準，EE Times Japan]

5mのデジタル伝送が重要な理由

　IMX742のもう1つの特徴が、5mのケーブルを介したデジタル伝送に対応した点だ。内視鏡では、体内に挿入する部分だけでなく、手元の操作ハンドルから映像処理装置までのケーブルも必要になる。SSSによると、挿入部分だけで2mを超える製品があり、ハンドルから映像処理装置までにも2m以上のケーブルを使用する場合があるという。

　遠藤氏は「内視鏡の挿入部分に加え、操作ハンドルから映像処理装置までの距離も考慮する必要がある。5mの伝送距離を実現することで幅広いアプリケーションに対応できる」と説明する。

　一方、長距離伝送では伝送中に混入するノイズが課題になる。従来のアナログ出力方式では、映像信号にノイズが重畳すると、受信側で元の信号とノイズを区別し分離することが難しく、そのためケーブル長の延長には限界があるという。鈴木氏は「アナログ出力では伝送ラインにノイズが乗ると、元の信号とノイズを区別できずノイズが重畳した映像になってしまう。一方、デジタル出力では伝送中にノイズが混入しても、受信側で0と1を正しく復元できれば、映像への影響を抑えられる」と説明する。

　IMX742では、センサー内部で映像信号をデジタル化することで、長距離伝送時のノイズの影響を低減。なお、5mの伝送距離は、AWG44ケーブルを使用したSSSの評価環境で確認した値だ。

60fps対応で医療従事者の「違和感」解消

　IMX742は約51万画素で60fpsの撮像に対応した。内視鏡では観察対象や内視鏡そのものが動くため、映像の滑らかさは操作性や視認性に関わる重要な要素だ。遠藤氏は「医療従事者からの声として、30fpsの映像では違和感を覚えるという意見があった。実際の医療現場で使ってもらうためには60fpsが必要だと考え、今回の製品で対応した」と説明していた。

　また、デジタル出力によるノイズ低減は、光量が限られる内視鏡でもメリットがあるという。内視鏡は体内の暗い環境を撮像するため、先端部に搭載したLEDなどの光源で観察対象を照らす必要がある。ただしLEDの発光量を増やすと発熱も増加する。医療機器では温度の制限が規格で決まっているため、光量をむやみに増やすことはできない。

　遠藤氏は「内視鏡用途では、限られた光量でも十分な画質を確保することが求められている。アナログ出力の場合はそうした暗いシーンではどうしてもノイズが乗り目立ってしまうが、デジタル出力ならその影響を抑えられるため、LEDの出力を下げた状態で適切に撮影ができる」と説明。デジタル出力によって伝送経路で生じるノイズを抑えることで、こうした条件下でも映像品質を確保しやすくなるという。

胃壁の模型を用いた例。左は従来のアナログ出力相当。ざらつきや縦筋が目立ち、細部が判別しづらい。右がIMX742のもので、ざらつきや縦筋が抑えられ、細部まで判別しやすい［クリックで拡大］ 出所：ソニーセミコンダクタソリューションズ

独自技術で市場開拓図る

　医療用シングルユース（使い捨て）内視鏡向けのCMOSイメージセンサー市場ではOMNIVISIONやams OSRAMらが製品を展開している。

　SSSは、長年のイメージセンサー開発で培ってきた画素技術や回路設計技術、そしてこれらを組み合わせて顧客の要求に応える設計ノウハウを強みとする。今回のIMX742でも、こうした強みを生かし、1mm角のセンサーサイズで約51万画素と5mのデジタル伝送を実現した。

　IMX742は2026年11月にサンプル出荷を開始する予定だ。遠藤氏は「以前から顧客からシングルユース向けの製品を早く投入してほしいという声が多数寄せられていた。現在も顧客への提案活動を進めていて、非常に期待されている」と強調していた。

主な仕様

素子構造	裏面照射型構造
イメージサイズ	対角1.02mm（1/17.7型）
有効画素数	720×720 約51万画素
ユニットセルサイズ	1.00×1.00μm
チップサイズ	1.00×1.00mm
フレームレート	30fps／60fps
電源電圧	2.7V／1.2V／-1.2V
シャッターモード	ローリングシャッター、グローバルリセット
入出力インタフェース	双方向通信
カラーフィルター	Bayer
CRA	30deg
パッケージ	6ピン、WCSP