Imager マニア

デジカメ / デジタルビデオカメラ / スマホ用の撮像素子(イメージセンサ/imager/CMOSセンサ)について、マニアな情報や私見を徒然なるままに述べるBlogです(^^;)

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Read noise 1electron 以下のセンサーたちその5：E・R・フォッサム　～ノイズのために最早新規デバイスを開発・提案しました

先週に引き続き、デジカメ各社の'16年度の1Q(第一四半期)の決算発表が行われていますね・・・
・・・というより、今週はリオ(ブラジル)オリンピックの開幕でしょうか・・・私は開会式も含めてまだ何も見ていませんが(^^;)・・・そして試合開始7時間弱前に現地入りしたナイジェリアに負けた日本サッカーについては屈辱的というか大変残念な気持ちです(--;)

　この一週間で発表されたデジカメ各社の決算については、ニコンとオリンパスのに好感ですね。
以前にも書きましたが、デジカメの出荷台数について、レンズ交換式と固定式(≒コンパクトデジカメ)の内訳を公式に発表しているのは、上記2社のみです。

それを見ると、'16年度(4月～'17年3月)の年間見通しは、それぞれ
　ニコン：335万台 @レンズ交換式　/　335万台 @コンパクトデジカメ (リンク先資料p.16)
　オリンパス：46万台 @レンズ交換式　/　41万台 @コンパクトデジカメ (リンク先資料p.09)

上記を見て気づいたのは、オリンパスにおいては遂にコンパクトデジカメとミラーレスの出荷台数が逆転し、ニコンにおいては年初の見通し台数からコンパクトデジカメを下方修正、レンズ交換式を上方修正することにより、双方の出荷台数を同数としています。
市場全体では無く一部の企業だけとはいえ、レンズ交換式カメラの台数がコンパクトカメラの台数を上回るのは、デジタルカメラの歴史始まって以来初めてのことだと思われます。
(キヤノンにおいても、日刊工業新聞記事によれば、コンデジとレンズ交換式の台数は、約半分ずつということになっています)

　さて、今週の本題は、以前行っていた”readノイズ1e-以下シリーズ”の締めとしたいと思います。かなり時間が経ってしまいましたが・・・(^^;)

「A Pump-Gate Jot Device With High Conversion Gain for a Quanta Image Sensor」
「Quanta Image Sensor Jot With Sub 0.3e- r.m.s. Read Noise and Photon Counting Capability」

[1回]

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ToF (Time of Flight) を調べてみたその1[概要] ～新たな分野(？)にチャレンジしようシリーズ(？)

と言う訳で、この春発売された一眼カメラで取り上げたい機種は(Nikon D5 / D500、Canon EOS-1D X MarkⅡ 以外でも)他にもあったのですが、
如何せんもう旬が過ぎてる気がしますので置いておいて(^^;)、私が以前から興味があったToF(Time of Flight)方式のセンサについて、調べたことを今日は残しておこうと思います。
こういうのを気合い入れて始めると続かなくなる性格なのを知っているので、まずはゆる～い感じで(^^;)

　まずToFって？
というところですが、
物体との距離を計測する目的で使われる(作り方によっては通常の撮像素子との兼用も可能？)という私の認識です。
”光速”が既知の情報として存在するため、撮像素子側から光を照射し、対象物に反射して戻ってくるまでの遅れ時間(時間的ズレ)を画素ごとに計測することにより、
二次元配列のセンサを用いれば、対象物との距離を二次元的に把握することが可能という。

手っ取り早くイメージするには、以下の様な画像を見て頂くのが良いでしょうか。

↑画像はこちらの組織のHPから拝借させていただきました

[11回]

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Read noise 1electron 以下のセンサーたちその4：静岡大　～リセットゲートが無い！？25V！？やはり徹底的にFD容量低減図りました

さて、今週もアクセス数が減り続けても(^^;)マニアックに(？)件名のシリーズその4です。

前々々回、前々回、前回の内、結局最も低ノイズな値を叩き出していたのは(限定的な条件下ではあるものの)最初のCaelesteの0.34e-rmsでした。
今回の件は、私が見たことがある中では現状最も小さなReadノイズの値を叩き出している件になります。

　先週もチラッと書きましたが、日本の大学のイメージセンサ界(？)で勢力を東北大と二分する(？)
◆静岡大学
　の件になります。
ソースは今回はIISWでは無いのですが、やはり何故か(大学研究の宣伝、共同研究募集のため？)オープンになっているコチラから。

「A 0.27e− rms Read Noise 220-μV/e− Conversion Gain Reset-Gate-Less CMOS Image Sensor With 0.11-μm CIS Process」

「0.11um CMOSイメージセンサプロセスを用いた、リセットゲートの無い、リードノイズ0.27e-rmsでコンバージョンゲインが220uV/e-のCMOSイメージセンサ」
　邦題にベタに訳すとこんな感じでしょうか。

[2回]

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Read noise 1electron 以下のセンサーたちその3：東北大　～LDDを取っ払う！？とにかくFD容量低減を徹底しました！

3週振りでしょうか。CP+前後の2週間何も更新しないと、書きたいことがたくさんあり過ぎて、一周回って何を書いていいのかわからなくなっている状態です(^^;)
blog復帰のために、自分の感情抜きに落ち着いて書けるマニアックな(？)”読み出しノイズ1e-以下シリーズ”からいきたいと思います(^^;)

　前回、前々回の海外勢に対抗して、3つ目は遂に我らが(？)日本勢の登場です。
イメージセンサ分野での世界の雄と言えばソニー、そして大学における同分野の日本の雄と言えば東北大と静岡大(←双方とも私の感覚ですが^^;)。
今回はその片方の東北大からです。
出自はやはり資料がオープンになっているIISW 2015より。

◆東北大
Analysis and Reduction of Floating Diffusion Capacitance Components of CMOS Image Sensor for Photon-Countable Sensitivity

邦題にするとすれば
「1光子検出可能なCMOSイメージセンサの浮遊拡散容量(＝FD容量)要素の分析と低減」
こんな感じでしょうか。

[4回]

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Read noise 1electron 以下のセンサーたちその2：CEA-LETI　～画素SFをPMOSにしてそこだけゲート膜を薄膜化。更にアナログで高ゲイン読み出し

さて、世間がペンタックスK-1とキヤノンEOS 80Dの発表で賑わっているところ(？)、こちらは頭の整理がまだ出来ていないので(^^;)先週からのタイトルの続き物シリーズ(？)で。

　先週いきなりこの”Read Noise 1electron以下”ネタを始めたキッカケは、
昨年末に東京ビックサイトで行われた画像機器展に行って、PointGreyという主に産業用カメラを作って販売している会社のパンフを手渡され、
そこに載っていた各社センサ搭載カメラの特性値一覧のblogエントリを行ったことです。

　そのパンフに載っていた、POINTGREY社が計測したカメラ搭載センサの中で、Read noise(読み出しノイズ)が最も小さかったセンサは、ソニー製IMX252の”2.34e-rms”でした。

そうしたところ、コメント欄でTantosさんから、「いやいやノイズだけならもっと凄い科学用のセンサがある」とのことで、それがFairchild社製のsCMOSというものでした。
これがRead Noiseが1e-を切る(←30fps時であれば平均的な画素であれば0.8e-を切る程度)ということで、
”世の中に実用化されているセンサの中でもうこんなに低ノイズなセンサがあるのか”
と衝撃を受けました。

で、”では一体、実用にはまだ至っていなかったとしても、今世の中の超最先端(？)の研究開発レベルではどんな低ノイズなセンサが世の中にあるのかな？”
ということで、調べ始めた次第。

[6回]

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