2455万画素の産機向け画像センサーが4倍高速、2倍高効率に ソニー：新たな回路構造採用で

ソニーセミコンダクタソリューションズが、394fpsの高速処理と有効約2455万画素を両立したグローバルシャッター機能搭載の産業機器向けCMOSイメージセンサーを開発した。新回路構造によって従来比4倍の高速処理と2倍以上の電力効率を実現している。

[永山準，EE Times Japan]

　ソニーセミコンダクタソリューションズ（以下、ソニーセミコン）は2024年11月19日、394フレーム/秒（fps）の高速処理と有効約2455万画素を両立したグローバルシャッター機能搭載の産業機器向けCMOSイメージセンサー「IMX925」を発表した。新回路構造によって従来比4倍の高速処理と2倍以上の電力効率を実現。1.2型と小型で「Cマウント対応サイズで多画素、高速、省電力を全て実現した。市場でもユニークな商品だ」としている。2025年5月のサンプル出荷を予定している。

新開発の産業向け積層型CMOSイメージセンサー「IMX925」［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

　ソニーセミコンによると、FA（ファクトリーオートメーション）の進展によって、電子機器製造などの大量生産が求められる産業分野において、高速かつ高精細なAOI（Automated Optical Inspection:自動光学検査）の需要が拡大。光切断やStructured light方式といった手法による3次元検査（3D-AOI）の市場も拡大し、その検査性能の向上が求められているという。

　同社は2019年10月、同社独自の画素構造によるグローバルシャッター技術「Pregius S」を搭載した産業機器向け積層型CMOSイメージセンサー「IMX530」を発表。同製品では、高い感度や飽和容量といった特性を備えつつ、画素サイズも2.74μm角に微細化。産業用途で広く使用されるCマウントに対応する1.2型（対角19.3mm）で約2455万画素を実現している。

測定／検査の時間短縮や電力効率向上を実現

　今回発表したIMX925は、高まる性能向上の要求に応えるもの。IMX530から「ロジックやセンサー全体のデータ処理にかかる駆動を見直した」（同社）という新たな回路設計を採用し、画素の読み出しやA-Dコンバーターにおけるセンサー駆動を効率化した。さらに内部信号処理の高速化や並列化を進め、従来比（IMX530と比較）約4倍となる394fpsの読み出しフレームレートおよび、従来比（同）2倍以上の電力効率の向上を実現したという。同社は「時間当たりの撮影回数が増えることで、測定や検査工程の時間短縮や電力効率の向上に貢献する。3次元検査など複数の撮像データを活用したより高度な検査への応用も期待される」と述べている。

　IMX925ではIMX530と同様、Pregius S搭載によって小型ながら高精細な撮像が可能だ。裏面照射型画素と積層構造によって、高い感度や飽和容量を維持しつつ、2.74μmの微細画素を実現。同時に、高速で移動する対象物をひずみ無く撮像でき、装置や製造ライン内に柔軟に設置が可能だという。

　この他、最大12.5Gbps（Gビット/秒）/レーンまで対応する独自開発の高速インタフェース「SLVS-EC」も採用した。高解像度の画像データを従来よりも少ないデータレーンの本数で伝送でき「FPGAの選択肢が広がり、より多様なカメラの高精度化と高速化に貢献する」としている。

　同社は今回、IMX925に加え、センサーサイズやフレームレートの異なる3モデルも商品化する。いずれも2025年5月のサンプル出荷を予定している。

　製品の主な仕様は以下の通りだ。

型名	IMX925	IMX935	IMX926	IMX936
イメージサイズ	対角19.3mm（1.2型）		対角14.0mm（1/1.1型）
有効画素数	5328（H）×4608（V） 約2455万画素		4128（H）×3008（V） 約1241万画素
ユニットセルサイズ	2.74μm（H）×2.74μm（V）
フレームレート （全画素読み出し）	8ビット：442フレーム/秒 10ビット：394フレーム/秒 12ビット：212フレーム/秒	8ビット：225フレーム/秒 10ビット：200フレーム/秒 12ビット：107フレーム/秒	8ビット：660フレーム/秒 10bit：588フレーム/秒 12bit：318フレーム/秒	8ビット：339フレーム/秒 10ビット：302フレーム/秒 12ビット：162フレーム/秒
入力駆動周波数	37.125MHz／74.25MHz
電源電圧	1.1V、1.8V、2.9V、3.3V
シャッターモード	グローバルシャッター
出力	SLVS-EC 8×2／6×2／4×2レーン 8／6／4／2／1レーン	SLVS-EC 8／6／4／2／1レーン	SLVS-EC 8×2／6×2／4×2レーン 8／6／4／2／1レーン	SLVS-EC 8/6/4/2/1レーン
カラーフィルター	白黒／Bayer配列	白黒/Bayer配列	白黒／Bayer配列	白黒／Bayer配列
パッケージ	セラミックLGA 24.5mm（H）×21.4mm（V）