カメラの心臓部【CMOSイメージセンサー】とはいったい何?

カメラの心臓部【CMOSイメージセンサー】とはいったい何? LIFE

「画像素子」,「CCS」,「撮像素子」,「CMOS」,「画像センサー」って??

これらはすべて「イメージセンサー」のことです。

インターネットやカタログ等でご覧になった方も多いかと思いますが、正直なところイメージセンサーの実物を見たことがない・・・という方も。

今回は処分寸前の「キャノンS120」のCMOSイメージセンサーを取り出し解明していきます。

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イメージセンサーとは

イメージセンサーの種類

名前は聞いたことがあるけど・・・という方も多いかと思いますが、話題になる理由はカメラにとってとても重要な主要部品だからです。

簡単に言うと、レンズから入った光(画像)を電気信号に変換する素子で、この部分が画像を左右させるといってもいいでしょう。イメージセンサーは人間でいうと目の「網膜」にあたります。

まさに「電子の眼に相当する半導体」なのです。

現在、デジタルカメラや携帯電話などに搭載されているイメージセンサーの多くは 、

  • CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ/電荷結合素子
  • CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサー/相補型金属酸化膜半導体

の2つが主流で、2004年後期以降は出荷数にてCMOSイメージセンサーが上回っています。

CMOSイメージセンサーはCCDイメージセンサーに変わって、現在デジタルカメラの主流となっているイメージセンサーというわけです。

CMOSイメージセンサーの特徴

一般的にCMOS(シーモス)イメージセンサーと呼ばれています。

  • セルごとに増幅器を持つことで電気信号の読み出しによるノイズの発生を抑えることが出来る
  • 高電圧アナログ回路を持つCCDと比較して製造コストが安い
  • 原理的にスミアが発生しない
  • 読み出し速度の高速化が可能
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実際にCMOSイメージセンサーを取り出してみる

ほとんどのCMOSイメージセンサーはカメラレンズの奥に潜んでいますが、実際のCMOSイメージセンサーを見たことがある方は少ないと思います。

上の画像はレンズのあるズーム部分ですが、両画像共にピンク色の部分が見えるでしょうか。この奥にCMOSイメージセンサーが隠れています。

こちらがCMOSイメージセンサーをむき出しにした状態です。

なんと美しい・・・

「電子の眼」に相応しい風格とでもいうのでしょうか。

このキャノンS120の場合、1/1.7型有効1,210万画素のCMOSイメージセンサー で「※ 裏面照射型」のCMOSが採用されています。

※ 裏面照射型CMOSイメージセンサーは、従来のCMOSイメージセンサーをひっくり返したような構造を持ち、裏側になる面から受光するとういう方式を可能としています。そして従来と比較して約2倍程度向上した感度性能を実現しているのが特徴です。

イメージセンサーブランド

各種カメラメーカーと機種により搭載されているイメージセンサーのメーカー(ブランド)が違います。

例えば、NIKONのカメラにSONYやTOSHIBAのCMOSイメージセンサーが搭載されていたりなど。他のNIKONで例を出すと、D700はNikon、D750はSONY、D7100はTOSHIBAのCMOSイメージセンサーを搭載するというカメラ自体は同メーカーでも機種によってCMOSイメージセンサーのメーカーが異なります。

自社製のイメージセンサーがあるもののなぜ機種により他社のイメージセンサーが搭載されているかは謎ですが、質、生産性の関係でしょう。

確か、NIKONや東芝はセンサーの設計はしているものの、製造はSONYへ委託している状態だと思います。今やダントツでSONYのイメージセンサーが大部分を占めているのでしょう。

どちらにしても日本の技術は素晴らしいですね。

皆さんのデジタルカメラやスマートフォンにはどのイメージセンサーが搭載されているのでしょうか。

CMOSイメージセンサー取り出しの為の分解

今だ使用出来るカメラではなく、すでに壊れてしまい処分寸前のカメラを今回使ってCMOSセンサーを取り出してみました。

随所に渡りなるほど~っと とてもお勉強になりました。

目的があり分解をされる方はくれぐれも、各パーツの戻し場所・順序等を把握しておきましょう。

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