概要
イメージセンサーは、レンズから入った光を電気信号に変換する「電子の眼」として、私たちの日々の生活や社会のいたるところで活用されています。デジタルカメラなどの、人間の眼で見える光景を画像データ化するイメージング用途に加え、近年は製造現場で使われる特殊なカメラ(UV:紫外線、IR:赤外線、偏光など)のような、人間の眼には見えないさまざまな情報を取得・認識するセンシング用途にまで活躍の場を拡げつつあります。
フィルムカメラでいえばフィルム、人間の眼でいえば網膜に相当するイメージセンサーの性能は、撮影した写真の画質や、センシングの精度を大きく左右します。
技術解説
イメージセンサーの種類:CCDイメージセンサーとCMOSイメージセンサー
イメージセンサーの構造は一般的に 「CCD(Charge Coupled Device:電荷結合素子)」と「CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:相補性金属酸化膜半導体)」の2方式に分類できます。CMOSイメージセンサーは、CCDイメージセンサーに比べて高速で低消費電力というメリットがあるため、現在ではスマートフォンやデジタルカメラなど、多くの分野でCMOSイメージセンサーが主流となっています。
ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社(以下、SSS)は、2004年に当時トップシェアを獲得していたCCDイメージセンサーから、後発のCMOSイメージセンサーに注力することに大きく方針を転換。長年のCCDイメージセンサー開発で得たノウハウを生かしながらCMOSイメージセンサーの開発・生産にリソースを集中したことで、CMOSイメージセンサー市場におけるトップシェアを獲得するに至っています。
CCDイメージセンサーとCMOSイメージセンサーの構造比較
CMOSイメージセンサーの特長
CCDイメージセンサーと比べてCMOSイメージセンサーの特長には、高速性、低消費電力性に加えて、アナログ回路・デジタル回路を同チップ上に集積化できるシステムインテグレーション適応性が挙げられます。
初期段階のCMOSイメージセンサーは、CCDイメージセンサーよりもノイズが多く感度が低いというデメリットがあり、画質の面で劣っていましたが、その後技術革新によってCCDイメージセンサーを凌駕する高画質な動画や静止画を撮影できるようになりました。高速、低消費電力の特長を持つCMOSイメージセンサーの高画質化が、さまざまなカメラの進化を支えてきました。
SSSのCMOSイメージセンサーの特長
SSSは、2007年に高速、低ノイズを実現した独自のカラムA/D変換回路搭載のCMOSイメージセンサーを、2009年には従来比2倍の感度を実現した裏面照射型CMOSイメージセンサーを商品化し、その性能はCCDイメージセンサーを超えるまでになりました。さらに2012年には画素部分と信号処理部分の積層構造により、高画質、多機能、小型を実現した積層型CMOSイメージセンサーを商品化、2015年には小型、高性能、生産性向上を実現したCu-Cu(カッパー・カッパー)接続を世界に先駆けて実用化するなど、技術革新を重ね、常に業界をリードしています。
活用事例
モビリティやモバイル、産業用ロボットなど、さまざまな分野で活用されているCMOSイメージセンサー。分野ごとの活用事例をご紹介しています。
関連技術
SSSのイメージセンサーに搭載されているカラムA/D変換回路の技術情報はこちらです。
SSSのイメージセンサーに搭載されている裏面照射構造の技術情報はこちらです。
SSSのイメージセンサーに搭載されている積層構造の技術情報はこちらです。
SSSのイメージセンサーに搭載されているCu-Cu接続の技術情報はこちらです。
SSSのイメージセンサーに搭載されているToF(Time of Flight)の技術情報はこちらです。
SSSのイメージセンサーに搭載されている高速インターフェース規格 SLVS-ECの技術情報はこちらです。
関連製品&ソリューション
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製品ラインアップ
SSSのイメージセンサー製品ラインアップはこちらです。
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