2012年6月10日日曜日

【調べてみた】裏面照射型CMOSイメージセンサ

最近、チョイチョイ聞くようになった「裏面照射型CMOSイメージセンサ」。気付いたら自分の端末にも載ってました。

これはなんぞや?裏っ側から何照らしてんの?それでなにが良くなるの?
と気になったので調べてみました。


先ずはCMOSイメージセンサとは?
CMOSってのは固体撮像素子の一つで、フォトダイオードって部分で光を受けて電荷を発生させて画像を記録する、いわゆるカメラの目、網膜のような部分です。カメラで言えばフィルムの部分って言っても良いのかな?ちょっと違うか??

撮像素子の代表格とがCCDとCMOSになります。

撮像管から撮像素子に移行したそんな頃、時代はCCDが主流でCMOSは暗くてノイズが乗りやすい廉価版ってイメージが有りました。僕も買うならCCDだよね、と信じていた頃があります。
そんなCMOSも今では改良が進んで低電圧駆動と、低価格で製造できることからかなりのシェアを持つようになっています。

CMOSイメージセンサ(例)





で、僕のような技術に疎い人間からすると、基盤の上に配線やトランジスタがあって、その上に受光素子(フォトダイオード)が並んでいてる、ってイメージを作ってしまいます。だって網膜だとかフィルムだとかって思えば、光を受ける部分が表面に来るって思うじゃないですか。
しかし実際は基盤の上に直接受光素子があり、その上に配線やトランジスタが重なって、その上にレンズやカラーフィルターが乗っかているそうなんです。製造工程のなんちゃらなんでしょうね。
レンズを通った光は配線とトランジスタの間隙からフォトダイオードに辿り着かなければならないわけです。なんだか穴の底から見上げてるみたいですねw

これが表面照射型と呼ばれている旧来の撮像素子の仕組みです。

では裏面照射型とは?
この撮像素子の基盤を裏側からフォトダイオード手前ぎりぎりまで薄く磨いて光スケスケ状態にして、配線なんかのない裏側にレンズとカラーフィルターを配してそっちから受光しちゃおうって、いわゆる発想の転換です。

そしてシロートのイメージ、ここに完成するわけですね。

こうすることで感度特性は約2倍になるそうで、少ない光でも「なめらかで高画質」な映像を撮影できるようになったそうです。

昔は天体望遠鏡の撮影用にハンドメイドで作られていたらしいのですが、2000年台になり民生品として生産されるようになり現在に至っているそうです。





もっと詳しく知りたい方は、上記リンクから飛んでいただくとして、僕が今回言いたかったのは、この技術を世界で初めて民生品として開発・生産したのが世界のSONYだということです。


技術大国日本の復権なるか!?
頑張れ!ニッポン!!!




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