偏光CMOSイメージセンサー
IMX250MZR / MYR
対角11.1 mm（2/3型）有効約507万画素白黒/カラー偏光CMOSイメージセンサー
IMX264MZR / MYR
IMX253MZR / MYR 対角17.6 mm（1.1型）有効約1237万画素白黒/カラー偏光CMOSイメージセンサー

写真：IMX250MZR / MYR

複数の異なる角度の偏光子を画素サイズに合わせて高精度に形成したCMOSイメージセンサー画素技*Polarsensおよびはソニー（株）の商標です

特長

4方向の偏光子をOn-Chip化したグローバルシャッタ機能搭載の
偏光イメージセンサー
ソニーセミコンダクタソリューションズは、産業機器向けを主なターゲットとして、4方向の偏光子をイメージセンサーのフォトダイオード上に形成した（On-Chip Polarizer）、3.45µm画■

4方向の偏光子をOn-Chip化■

グローバルシャッタ機能■

高フレームレート■

ROIモード、トリガモード搭載

素サイズの偏光イメージセンサー ( 以下「偏光センサー」という ) を商品化しました*1。明るさと色*2の情報に加えて、従来のイメージセンサーでは感知できない偏光情報も得ることができます。これまで可視化や認識が困難であった検査への応用など産業分野での様々な可能性を広げます。
*1. IMX250MZR/MYR (有効約507万画素)はそれぞれ2018年9月/12月に量産開始。
IMX264MZR/MYR (有効約507万画素)はそれぞれ2021年2月に量産開始。
IMX253MZR/MYR (有効約1237万画素)はそれぞれ2019年9月/10月に量産開始。
*2. IMX250MYR（カラー）/IMX264MYR（カラー）/IMX253MYR（カラー）版のみ

偏光子の参考画像
Source: Sony, IEDM2016, Lecture number 8.7

4方向の偏光子をイメージセンサーに搭載
当社の偏光センサーには4方向の偏光子が搭載されており、ワンショットで4方向の偏光画像を取得することができます（図1）。各方向の偏光子の輝度値から偏光方向（光の振動方向）と、偏光度（偏光の度合い）を算出することができます。
後段の信号処理と組み合わせることでリアルタイム*3に偏光情報*4を得ることが可能になります。

フォトダイオード*3. 後段のシステムの信号処理能力に依存*4. 偏光方向と偏光度偏光子
図1

On-chip lens

基本構造

偏光子をOn-Chip Lensの下層に配置
構造比較

一般的な従来の偏光カメラは偏光子をイメージセンサーの上に貼り合わせた構造ですが（図2）、当社の偏光センサーは、On-Chip Lensの下に偏光子を配置しています（図3）。偏光子とフォトダイオードの距離が近い方が隣接画

Cover glass

Cover glass

素に漏れこむ光が少なくなるため、消光比特性*5や斜入射特性が良くなります。

Polarizer

当社の偏光センサーは偏光子を半導体プロセス上で形成しているので、従来の貼り合わせ構造の偏光センサーと比On-chip lensOn-chip lens

較して偏光子の形成・配置の精度や、均質性、量産性、耐久性などが優れています。
また、当社の偏光センサーには偏光子の上に反射防止層が設けられており、フレアやゴーストの影響も大幅に軽減されています。
*5.消光比消光比とは、偏光特性を表す指標の一つです。イメージセンサーにおける消光比は、透過軸感度と吸収軸感度の比(透過軸感度/吸収軸感度)で表され、数字が大きいほど特性が良いということを表します。

グローバルシャッタ機能

Photo
diode

Photo
diode

図2 従来構造（他社）

図3 当社の偏光センサーの構造

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。従来のCMOSイメージセンサーでは、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。IMX250MZR/MYR、IMX264MZR/MYR、IMX253MZR/MYR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備えているので、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。

高フレームレート
ROI機能、および、トリガ機能を搭載

列並列A/D変換技術を用いて、IMX250MZR/MYRで最大163.4frame/s(ADC 8 bit)、IMX264MZR/MYRでは最大35.7frame/s(ADC 12 bit)、IMX253MZR/MYRでは最大68.3frame/s (ADC 8 bit)の高速撮像を実現しています。
任意の領域を切り出すROIモードでは、IMX250MZR/MYRでは最大8 × 8の64カ所、IMX264MZR/MYRでは1カ所設定が可能です。
IMX253MZR/MYRでは8 × 8の64カ所設定に加え、指定する領域の重なりを許容できるよう、領域指定の自由度を向上しています。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。

ホームぺージ

https://www.sony.co.jp/polarsens-tech

ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
Copyright 2018,2019,2020,2021 Sony Semiconductor Solutions Corporation画像サンプル
ガラス傷・汚れ検査

図4

通常表示

錠剤充填検査

図5

偏光度表示

図6

通常表示

図7

偏光度表示

同質の平面（ガラス板）上に凹凸や異物がある場合の例です（図4、5）。傷や汚れ（指紋、ゴミ）部分の偏光度が周りと差があるので見やすくなります（図5）。

錠剤とアルミシートの偏光度の差が大きいことを利用すると、錠剤の充填の有無が見やすくなります（図7）。

歪み検査

反射除去

図8

通常表示

図9

図10

偏光方向表示通常表示

図11

反射抑圧表示偏光情報を応用すると、反射光を除去することができます（図11）。当社の偏光センサーのように4方向の偏光子があると、図11のように同時に複数面の反射を除去することも可能です。

偏光方向が分かると、歪みの有無だけでなく、どの方向に歪んでいるかも分かります（図9）。

全ての画像は、当社の偏光センサー用評価基板に付属のソフトウェアによって出力されたものです。
＜表-1＞ 素子構造
項目

IMX264MZR / MYR

IMX250MZR / MYR

IMX253MZR / MYR

4方向偏光子付素子構造
全画素mode：対角11.1mm（2/3型）

イメージサイズ2464（H) × 2056（V） 約507万画素

有効画素数

4112 (H) × 3008（V） 約1237万画素

3.45 µm（H）× 3.45 µm（V）

ユニットセルサイズ
オプティカルブラック

全画素mode：対角17.6mm（1.1型）

Full-HD mode：対角7.7mm（1/2.35型）

水平方向

前0画素、後0画素

垂直方向

前10画素、後0画素
37.125 MHz / 54.0 MHz / 74.25 MHz

入力駆動周波数
パッケージ

226-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

IMX264MZR / MYR

IMX250MZR / MYR

感度（白黒）

標準値[F8]342 mV

感度（カラー）

標準値[F5.6]

430 mV

飽和信号量

最小値

1001 mV

備考

IMX253MZR / MYR

3200 K, 706 cd/m2,1/30s 蓄積
Tj = 60 °C＜表-3＞ 基本駆動モード
製品名駆動モード

推奨記録画素数全画素

2448（H) × 2048（V） 約501万画素

Full-HD

1920（H) × 1080（V） 約207万画素

IMX264MZR/MYR

全画素
Full-HD2448（H) × 2048（V） 約501万画素
1920（H) × 1080（V） 約207万画素

IMX253MZR/MYR

全画素

4096（H) × 3000（V） 約1229 万画素

IMX250MZR/MYR

ADC [bit]

Frame rate (最大.) [frame/s]

121081210121212108

89.5
144.7
163.4
120.0
120.0
35.7
60
46.4
64.6
68.3

500.0

IMX250MZRIMX264MZRIMX253MZR
全方位消光比（Min）

450.0
400.0

消光比

350.0
300.0
250.0
200.0
150.0
100.0
50.00.0

データは条件・環境で変化することがあります

400

450500

550

600

650

波長 [nm]

700750

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。

800

850

900

2021.2.2