パナソニック、監視カメラなどの性能向上に貢献する新技術3種を発表 | RBB TODAY

パナソニック、監視カメラなどの性能向上に貢献する新技術3種を発表

エンタープライズ セキュリティ

有機CMOSイメージセンサでは光電変換を有機薄膜で、信号電荷の蓄積は下層の回路部で行うので、入射光線範囲の拡大やレンズの設計自由度向上などのメリットがある(画像はプレスリリースより)
  • 有機CMOSイメージセンサでは光電変換を有機薄膜で、信号電荷の蓄積は下層の回路部で行うので、入射光線範囲の拡大やレンズの設計自由度向上などのメリットがある(画像はプレスリリースより)
  • グローバルシャッタは全画素同時タイミングでシャッタ動作を行うため、高速な被写体の画像歪みが生じない。「感度可変多重露光技術」で動き方向の検知も可能(画像はプレスリリースより)
  • 1画素内に感度の異なる2つの画素電極、信号電荷蓄積量の異なる2つの容量、2種類のノイズキャンセル構造のセルを設定。ダイナミックレンジ123dbを実現した(画像はプレスリリースより)
  • APD-CMOSイメージセンサは光電変換で生成された光電子を受光部で増倍し、蓄積領域に蓄積する。これにより少量の光電子を1万倍に増倍できる(画像はプレスリリースより)
  • 0.01ルクスという星明かり程度の照度でも高感度のカラー撮像が可能。増倍を制御することで明暗差の大きいシーンでも鮮明な撮像を実現する(画像はプレスリリースより)
 パナソニックは3日、CMOSイメージセンサに関わる3つの新技術を発表した。従来のイメージセンサの受光部に使用されているシリコンフォトダイオードに代わり、有機薄膜やアバランシェフォトダイオード(APD)を使用することで、高感度や広ダイナミックレンジを実現する技術となる。

 今回発表されたのは、「有機薄膜を用いたCMOSイメージセンサ向け高機能グローバルシャッタ技術」、「有機薄膜を用いたCMOSイメージセンサによる広ダイナミックレンジ化技術」、「0.01ルクスの暗い場所でも鮮明なカラー撮像を実現したAPD-CMOSイメージセンサ」の3つ。

 従来の裏面照射型イメージセンサでは、光の電気信号への変換(光電変換)と信号電荷の蓄積は、ともにシリコンフォトダイオードで行っていた。これに対し有機薄膜を用いた有機CMOSイメージセンサでは、光電変換は有機薄膜で、信号電荷の蓄積は下層の回路部でそれぞれ独立して行う。

 有機薄膜は富士フィルムが開発したもので、光吸収係数が大きい有機薄膜を使用し、シリコンフォトダイオードの数分の1となる0.5μmまで薄膜化を実現。30~40度に制限されてされていた入射光線範囲を60度に拡大できる。またレンズの設計自由度が増すので、カメラの高性能化や小型化も可能になる。

 こうした特徴を生かし、同社は今回発表した技術の1つ目である、「有機薄膜を用いたCMOSイメージセンサ向け高機能グローバルシャッタ技術」を開発した。従来比約10倍の明るさまで忠実に画像を撮像でき、高速な被写体を正確に捉えるとともに、動き方向の検出(モーションセンシング)も可能だ。

 なお、グローバルシャッタとは全画素同時タイミングで行うシャッタ動作のこと。従来のCMOSイメージセンサは1行ごとにシャッター動作を行うローリングシャッター動作となる。

 2つ目の「有機薄膜を用いたCMOSイメージセンサによる広ダイナミックレンジ化技術」では、真夏の炎天下における開放シャッタ時や逆光時などの明暗差の大きいシーンを、従来比100倍のダイナミックレンジ123dBまで時間差なく撮影することが可能だ。

 3つ目の「0.01ルクスの暗い場所でも鮮明なカラー撮像を実現したAPD-CMOSイメージセンサ」では、受光部にアバランシェフォトダイオード(APD)を採用。受光部で光電変換された光電子をAPDで増倍することで、星明り(照度0.01ルクス)程度の暗い場所でも鮮明なカラー撮像が可能になる。

 同社は今後、これらの新技術を監視・車載用カメラ、業務放送用カメラ、産業検査用カメラ、デジタルカメラなど幅広い用途に提案していくという。
《防犯システム取材班/小菅篤》

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