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シャープ株式会社
キヤノン株式会社
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Dynamax Imaging
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【2021年版】CMOSセンサー6選 / メーカー12社一覧

CMOSセンサーのメーカー12社・12製品を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。


目次


CMOSセンサーとは

CMOSセンサーは、デジタルカメラなどに用いられるイメージセンサーです。光を受け、それを電子に変換し伝送することで画像化します。従来はCCDセンサーが主流でしたが、CMOSセンサーは、高解像度化や高速転送、非常に低いノイズ性能が期待できることと、汎用半導体装置を用いて安価に製造できることなどから、CCDセンサーに変わるイメージセンサとして注目されています。高感度という点ではまだCCDセンサーに分がありますが、CMOSセンサーの高感度化も積極的に行われています。

CMOSセンサーの使用用途

安価に製造できるので、スマートフォンやタブレットに搭載されるカメラは、現在ほとんどがCMOSセンサーです。また、CCDセンサーで問題となっていた、スミアやブルーミングといった、強い光の受光によって生じるアーティファクトが発生しないというメリットが有るため、画像認識のためのカメラとして強みを発揮します。その他、医療現場や理化学研究の分野でも、CCDセンサーの代わりにCMOSセンサーを搭載したカメラを用いることが増えてきています。

CMOSセンサーの原理

イメージセンサーはフォトダイオードが光を受けたときに発生する光電子を、蓄積・増幅・転送することが基本原理で、これはCCDセンサーもCMOSセンサーも共通しています。両者で大きく異なるのは転送のステップです。CCDセンサーでは、画素の数だけ格子状に配置された受光用のCCDと、転送用のCCDで構成されています。受光用CCDでに電荷が貯まると垂直方向に配置された転送用CCDに電荷が渡され、その後水平方向の転送用CCDに送られ、アンプで増幅されます。
したがって、CCDセンサーでは列ごとの読み出しが行われます。一方でCMOSセンサーは各画素がフォトダイオード、トランジスタ、スイッチを持っており、受光・変換・増幅・転送が一画素で完結します。そのため、CCDセンサーで律速になっていた電荷の転送をCMOSセンサーでは電圧や電流に変換して転送するので高速かつ、転送によるノイズの影響を受けにくいという特徴があります。列ごとの転送では、あるピクセルの電荷が飽和するなどの不具合あるとその列全体に影響しますが(スミア)、CMOSセンサーではそのようなことは起こりません。

構造

CMOSセンサーの構造は、LSI(集積回路)と同じ構造になっています。
LSIは、多くのトランジスター素子を集積してできていますが、CMOSセンサーはトランジスター素子の部分に、受光素子と増幅素子を組み合わせて光センサーを構築しています。
各画素は一つのCMOSトランジスターとフォトダイオードを使用したスイッチで構成されています。
駆動するために必要な電源も一つで良く、低消費電力を実現しています。

シェア

テクノロジーの発達に伴って、CMOSイメージセンサーの需要は増加傾向になっています。
今では一人一台スマートフォンを持っている時代になっていて、スマートフォンに搭載されているカメラには複数のCMOSイメージセンサーが組み込まれています。
SONYはこのCMOSセンサー領域で約半数の50%の世界シェアを持っています。
これから先、スマートフォンに搭載されるカメラの搭載数は増えていくことが予想されています。
また、スマートフォン市場だけではなく、インダストリー領域や自動車領域の多くの領域にCMOSセンサーが活用され、CMOSセンサーの需要はますます伸びていくことが予想されます。

サイズ

CMOSイメージセンサーには大きいサイズから小さいサイズのものまで色々な大きさのセンサーがあります。
CanonのCMOSイメージセンサーを例に取ると、3種類の異なるサイズのイメージセンサーがあります。
35mmフルサイズ(約36mm×24mm)、APS-Hサイズ(約29mm×19mm)、APS-Cサイズ(約22mm×15mm)の3種類のサイズがあります。
同じ画素数であれば、センサーが大きいほど画質は良くなります。
また、開口部が広いほど、感度が向上し、開口部が深いほど、ダイナミックレンジは拡大します。
受光面積が広いほど、短時間で多くの光を集めることができるため、感度が向上します。
容量の面で言いますと、容量が大きいほど、S/N比は向上します。
多くの光を貯めているセンサーの方が、同じ量のノイズが混入した場合、相対的にノイズの影響が小さくなるためです。

参考文献
https://www.baslerweb.com/jp/vision-campus/camera-technology/why-cmos-sensors/
https://www.tel.co.jp/museum/exhibition/principle/cmos.html
https://global.canon/ja/technology/s_labo/light/003/05.html
https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/00134/121700187/
https://cweb.canon.jp/camera/cmos/technology-j/size.html
https://av.jpn.support.panasonic.com/support/dsc/knowhow/knowhow28.html

CMOSセンサーのメーカー情報

CMOSセンサーのメーカー12社一覧


CMOSセンサーのメーカーランキング

社員数の規模

  1. 1 キヤノン株式会社
  2. 2 Teledyne e2v Imaging
  3. 3 シャープ株式会社

設立年の新しい会社

  1. 1 Dynamax Imaging
  2. 2 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
  3. 3 ZeeAnn

歴史のある会社

  1. 1 シャープ株式会社
  2. 2 キヤノン株式会社
  3. 3 Teledyne e2v Imaging

CMOSセンサー6選

IMX342LLA

ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社

特徴

IMX342LLAは約3100万画素、APS-Cサイズの高精細CMOSセンサーです。

グローバルシャッター方式を採用。高速で動作する物体を撮影しても画像歪みが発生しない、フラッシュバンドが発生しない
という特徴を備えています。

画素のサブサンプリング読み出しモードにより60fps以上のフレームレートでの読み出しも可能であり、
同社のCMOSセンサーラインナップの中でも上位クラスに位置づけされるセンサーです。

ファクトリーオートメーションにおいて高速に製造品検査を実施する用途に適しています。

ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社の会社概要

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RJ52S1DA0LT

シャープ株式会社

特徴

RJ52S1DA0LTは撮像画素数506万画素のRGBカラーCMOSセンサーです。

動画撮影において1080p解像度で120fpsという高速なフレームレートでの動画撮影が可能です。
グローバルシャッター方式のため動く物体を撮影しても画像に歪みが発生しない利点があります。

モジュールのパッケージサイズは同社のCMOSラインナップの中でも最小クラスであり、
搭載機器の小型化・薄型化につながります。

デジタルカメラやビデオカメラなどの撮影装置に適したセンサーです。

シャープ株式会社の会社概要

  • 会社所在地: 大阪府堺市堺区匠町1番地
  • URL: https://jp.sharp/
  • 創業: 1912年
  • 従業員数: 10,826人

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ZA20S10

ZeeAnn

特徴

ZA20S10はフルHD解像度(1920×1080)のCMOSセンサーです。

センサーの中にイメージシグナルプロセッサを組み込んだSystem On Chipとなっておりコスト面で優位性があります。

自動露光補正、自動ホワイトバランス、自動黒レベル補正、自動ホワイトバランス補正、など
充実した自動補正の機能を搭載しています。

監視カメラや車載カメラなど周辺の状況を観測する機器への利用に適しています。

ZeeAnnの会社概要

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CMOS標準イメージセンサー

Teledyne e2v Imaging CMOS標準イメージセンサー 画像出典: Teledyne e2v Imaging公式サイト

特徴

テレダイン社のCMOS標準イメージセンサは、40年以上にわたって市場に供給し続けている信頼性が高い製品になります。

科学や医療、産業など、高精度の測定が要求される分野から、素早い測定が要求される分野まで、幅広い分野での使用に適しています。

超高速のセンシング技術とノイズが非常に少ない設計のため、どのような用途に対しても高いパフォーマンスを発揮します。

CMOSイメージセンサを搭載する製品に関する、市場状況や使用用途に応じて適切なカスタマイズを行ってくれます。

Teledyne e2v Imagingの会社概要

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宇宙及び地上天文学用CMOSイメージセンサー

Teledyne e2v Imaging 宇宙及び地上天文学用CMOSイメージセンサー 画像出典: Teledyne e2v Imaging公式サイト

特徴

宇宙及び地上天文学用CMOSイメージセンサは、天文学や宇宙の測定に対して非常に高精度、高感度に想定することができる製品になります。

ESAやEUMETSAT、ASAAなどの先端の宇宙研究を行っている機関に対して納品を行っており、非常に信頼性が高いことが特徴です。

多様なパッケージオプションから設計仕様を選択することができるうえ、製造から納品、設置までサポートを行っています。

放射線に対する強い耐性や、低消費電力によって、宇宙環境でも使用可能な製品となっています。

Teledyne e2v Imagingの会社概要

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PC7090K

Pixelplus Co., Ltd.

特徴

PC7090Kは解像度640×480、フレームレート60fpsのCMOSセンサーです。

10bitのYUV422フォーマットで撮影データを生成します。

チップ上にはイメージシグナルプロセッサも搭載されており、ガンマ補正、エッジ強調、色補正、コントラスト改善、露光補正
などの各種画像処理を施すことが可能です。

I2C通信ラインにより制御することが可能であり、大きな画像データが不要な組み込み機器のイメージセンサーとしての用途に適しています。

Pixelplus Co., Ltd.の会社概要

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CMOSセンサーの12製品一覧

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