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2017年04月12日

LEDフリッカーの抑制と高画質なHDR撮影を同時に実現する
車載カメラ向け高感度CMOSイメージセンサーを業界初※1の商品化


ソニー株式会社
ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
ソニーは、車載カメラ向けの1/2.7型有効245万画素CMOSイメージセンサー『IMX390CQV』を商品化し、2017年5月からサンプル出荷を開始します。

本イメージセンサーは、LED標識や信号機などの撮影時に起こるLEDのちらつき(LEDフリッカー)を抑える機能と、120dB※2の広いダイナミックレンジでの撮影を実現するHDR機能を搭載しています。LEDフリッカー抑制機能とHDR機能の同時利用を可能にしたイメージセンサーの商品化は業界初※1で、これはソニー独自の画素構造と露光方法により実現しました。また高感度特性により、月明かりに相当する低照度0.1ルクスの環境下でも高画質なカラー映像の撮影が可能です。

近年、標識や信号機などの交通設備や、ヘッドライト、ブレーキランプなどの車の装備の光源にはLEDが多用されています。また、車載カメラは、昼間のトンネルの出入り口など明暗差の大きな場面でも、ダイナミックレンジの広い高画質な映像を撮影することが求められます。本イメージセンサーは、それらの状況に対応し、LEDフリッカー抑制とHDRの機能の同時利用を可能にすることで、車を取り巻く様々な交通環境において、認識精度の向上を実現します。

  • ※1:2017年4月12日広報発表時点
  • ※2:EMVA1288規格に準拠。HDR機能とLEDフリッカー抑制機能を同時に使用した場合のダイナミックレンジは110dB。

  • 車載カメラ向けCMOSイメージセンサー『IMX390CQV』
型名 サンプル出荷時期 量産出荷時期
(予定)
サンプル価格
(税抜き)
型名 車載カメラ向け1/2.7型有効245万画素
CMOSイメージセンサー『IMX390CQV』
サンプル出荷時期 2017年5月 量産出荷時期
(予定)
2018年3月 サンプル価格
(税抜き)
5,000円
『IMX390CQV』は、自動車向け電子部品の信頼性試験基準「AEC-Q100 Grade2」を今年度中に満たす予定です。さらに、当社としては初めて自動車向け機能安全規格「ISO26262」に準拠した開発プロセスを導入し、車載向けとしての高い設計品質を実現しているほか、機能安全要求レベル「ASIL C」に対応しています。車載用として求められるこれらの基準と品質に対応することで、先進運転支援システム(ADAS)向けの前方センシングカメラや、今後バックミラーの代わりとして車への採用拡大が予想される「カメラモニタリングシステム(CMS)」といった車内モニターに人物や障害物を明瞭に映し出す用途としても適しています。

主な特長

1.LEDフリッカー抑制とHDRの機能の両立
本イメージセンサーは、独自の画素構造と露光方法により、LEDフリッカー抑制機能とHDR機能を同時利用できる業界初※1の商品です。LED標識や前後方車のLEDランプを正確に認識しながら、かつトンネルの出入り口などの明暗差の大きな環境でも黒潰れや白飛びのないダイナミックレンジの広い映像の撮影が可能です。

LEDフリッカー抑制機能
昨今の交通環境では、LEDを使った交通標識や信号機、自動車のヘッドライトやテールランプを正確に認識できる機能が車載カメラに求められます。しかし、目に見えない速さで点滅を繰り返すLEDの特性上、一般的なCMOSイメージセンサーでLEDの光を撮影した場合に、高い確率でLED特有のちらつき(LEDフリッカー)が生じた映像となり、信号機や周囲の自動車を正しく認識できない問題が起こる場合があります。そこで本イメージセンサーでは、LEDの点滅の影響を受けないよう、イメージセンサーの露光時間をLEDの点滅周期よりも長くすることで、LEDフリッカーを抑制します。
※ EN12966で規定されたLED光源(周波数>90Hz)のLEDフリッカーを抑制。

LEDフリッカー抑制機能サンプル動画

120dB※2のHDR機能
車載カメラは、トンネルの出入口や夜間の市街地など、明暗差の大きな場面でも画面全体にわたって黒潰れや白飛びを起こさず、ノイズの少ない鮮明な映像を撮影する必要があります。本イメージセンサーは、独自の画素構造と露光方法により、120dB※2の広いダイナミックレンジを低ノイズで撮影するHDR機能を実現しました。

LEDフリッカー抑制機能とHDR機能の同時利用のサンプル動画(左)とHDR機能のみのサンプル動画(右)との比較

2.高感度1,953mV(標準値F5.6)
本イメージセンサーは、フォトダイオードで得られた電子信号を電圧信号へ変換する際の効率を高めた回路を搭載し、200万画素クラスの車載カメラ向けイメージセンサーにおいて従来比※3約1.5倍の最高感度(ソニー調べ)を実現しました。これにより、月明かりに相当する低照度0.1ルクスでも高画質なカラー映像が撮影でき、障害物や人物などの画像を捉えることが可能です。
なお、欧州の自動車アセスメントを手掛ける「EuroNCAP」は、自動ブレーキの衝突回避の対象として、2018年から夜間歩行者を加えることを決定しており、車載向け市場では今後夜間における高感度・高画質な撮影能力がますます求められます。

※3:当社の車載向けCMOSイメージセンサー「IMX290」との比較

低照度時(0.1ルクス)の『IMX390CQV』の撮影サンプル画像(左)と目視イメージの画像との比較

  • 0.1ルクス 『IMX390CQV』

  • 0.1ルクス 目視イメージ

3.車載用途として求められる品質に対応
  • 自動車向け電子部品の信頼性試験基準「AEC-Q100 Grade2」を今年度中に満たす予定
  • 自動車向け機能安全規格「ISO26262」に準拠した開発プロセスにより、高い設計品質を実現
  • 機能安全要求レベル「ASIL C」に対応

主な仕様

型名 IMX390CQV
有効画素数 2017(H)× 1217(V)約245万画素
イメージサイズ 対角 6.67mm(1/2.7型)
ユニットセルサイズ 3.0μm(H)× 3.0μm(V)
フレームレート Full-HD1080p AD10bit 60fps, AD12bit 40fps
感度(標準値 F5.6、1/30秒蓄積) 1,953mV(Green Pixel)
ダイナミックレンジ
(EMVA1288規格)
120dB
110dB(HDR機能とLEDフリッカー抑制機能を同時に使用した場合)
センサー飽和信号量(最小値) 700mV
電源電圧 アナログ 2.9 V
デジタル 1.2 V
インターフェース 1.8 V
インターフェース MIPI CSI-2 シリアル出力(4 lane / 2 lane)
パッケージ 96pin Plastic BGA
パッケージサイズ 10.0mm × 10.6mm
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