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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(^^;)

Galaxy S6のリアカメラ撮像素子はソニー製へ戻り ~サムスンのスマホ部隊の撮像素子選びは自社他社問わず公平なよう

NABも終わってしばらく経つのでそちらのネタも採り上げたいのですが、まだ情報収集が追いついていないので(^^;)、今週はタイトルの報告にしようと思います。


 ↑”Galaxy”と言えば、言わずと知れた世界で最も売れているスマホと思われるSamsung製ブランド端末になります。
以下、まずはチップワークスblogより、カメラ部分のみ抜粋。
オレンジ色の()内文字は、私の補足になります。

phonearena.comのレポートによれば、Galaxy S6はリアカメラ(≒メインカメラ)にソニー製”IMX240”、フロントカメラ(≒サブカメラ)にサムスン製”S5K4E6”を搭載している。

Samsung Galaxy S6リアカメラ搭載 ソニー製IMX240センサ外観 チップワークスblogより

IMX240は、
 ・16Mpix 積層型 裏面照射型 CMOSイメージセンサ
 ・ダイ(≒チップ)サイズは、7.09×4.68mm (33.2mm2)
このExmorRSセンサは、以下を特徴としている
 ・画素ピッチ:1.12um
 ・高速AFのための、オンチップ位相差検出画素アレイ (≒撮像面位相差AF画素)

サムスンの”S5K4E6”は、
 ・5Mpix の裏面照射型 CMOSイメージセンサ
 ・ダイ(≒チップ)サイズは、5.31×5.87mm (31.2mm2)
 ・画素ピッチ:1.34um

Samsung Galaxy S6フロントカメラ搭載 サムスン製S5K4E6センサ外観 チップワークスblogより

オリジナルblogの内容は以上までです。

以下、気づいたり、個人的に思うところをいくつか。

Samsungのフラグシップスマホのメインカメラ搭載撮像素子の座を再びソニーが取り返した!

 個人的な一番のトピックはこれです。
Samsungはついに(?)自社イメージセンサの性能がソニー製と同等になった、もしくは追い抜いた と判断した結果と思うのですが、
昨年のGalaxy S5においては、(S3とS4と異なり)自社製撮像素子をメインカメラに採用しました。
にも関わらず、たった一年で再びソニー製に逆戻りです。

 サムスンは最先端フラッシュメモリやDRAM、ロジックICなどを製造する半導体製造会社でもあるので、
半導体製品は数を多く作った方が(≒シリコンウェハを多く流動した方が)少なくともICのコスト競争で多大に有利に働くことを当然理解しているはずです。
単体機種としては、世界で最も数がはけるGalaxyのカメラ採用撮像素子の座を、それでも自社センサで無く他社センサに明け渡す・・・

これは以下二つの事実を示しているのかなと個人的に思います。
 ・少なくともこのスマホ向けの16M&1.12um□画素ピッチのイメージセンサの(コスト、モジュールサイズを含めた総合的な性能は)ソニー製の方がSamsung製よりも優れている
  (↑少なくともSamsungのスマホ部隊はそう判断した)

 ・Samsungのスマホ部隊とイメージセンサ部隊は、同じ会社(もしくは同じグループ会社)ではあっても、完全にお互い独立している
  (↑スマホ部隊は最も適切と思うイメージセンサを自社他社関わらず公平に選ぶし、またイメージセンサ部隊は、自社製品部門に独占的に高性能なものを供給したりせず、買ってくれるところが製品ライバル企業であっても最新のイメージセンサを売る)


Samsungも画素数競争を(メインカメラについては少なくとも)一旦やめた!

 Galaxy S5⇒S6で、サブカメラの方は、2.1M⇒5Mpixと画素数を増やしていますが、
リア=メインカメラの方は、
 Garaxy S4@2013年:13Mpix
 Garaxy S5@2014年:16Mpix
 Garaxy S5@2015年:16Mpix
上記の様な変遷で、iPhoneの800万画素よりはそれでもかなり画素数は多め(というか、iPhoneがいまどきのスマホとしては画素数をかなり抑え目にしている)ですが、
昨年まではスマホの中ではトップクラスの画素数にこだわっていた(?)割には今年は2000万画素へのステップアップを行っていません。
 iPhoneは、4Sから6(Plus)までメインカメラは800万画素で、一足先に画素数競争から足を洗っていますが、Samsungもついに一旦1600万画素で休止の気配です。

 まあiPhoneと違ってGalaxyの場合は、現状の16M画素センサで既に1.12um□の画素ピッチなのですから、これ以上画素数を増やそうとすると(恐らく1.12um□未満の画素ピッチセンサを量産出荷出来る企業が現状無いので)撮像領域サイズ(≒チップサイズ)を増やさないと、画素数を増やすことが出来ません。
ですので、単にチップサイズ増加≒コスト&モジュール面積アップを嫌った結果というだけかもしれませんが・・・

 それでもこれだけ市場に影響力のあるアップルとサムスンという二社が、一時的かもしれませんがメインカメラの画素数アップをやめている事実は、他のスマホ及び会社に与える影響は小さく無いのでは(≒本格的にスマホカメラの画素数競争が終焉を迎え始めるのでは?)と思います。
 今後、スマホ、コンパクトデジカメ合わせて、画素数の動向は引き続きしばらくは注目しておこうと思います。


③やはり積層型センサのチップの投影面積的な効能は一目瞭然

 例えば今回のメインカメラ(ソニー製積層型センサ)と、サブカメラ(Samsung製非積層型センサ)は、
画素ピッチは確かに多少サムスンセンサの方が大きいものの、16Mと5Mpixと画素数は3倍以上ソニーセンサの方が多いです。
にも関わらず、双方の撮像素子のチップサイズは
 33.2mm^2 vs 31.2mm^2
と、たったの2平方mmしか変わりがありません。

それは、見た目にも明らかで、上の二つのメインとサブのカメラ搭載撮像素子の写真を見ると、積層型であるソニー製と比べて、積層型では無いサムスン製の方は、撮像領域以外の周辺面積の割合が圧倒的に大きいことがわかります。

 ただしかし、それでもiPhone6のソニー製積層型素子と比べると、今回のソニー製積層型素子の方が周辺部分の面積が大きい様な気がするのは、気のせいなのか、それとも画素ピッチが小さいことが(レイアウト面積的に)関係しているのか・・・


 あとは細かい話なのですが、

 メインカメラの撮像素子は・・・
・パッドは、左右下の3辺配置
・積層型センサで周辺でbottom基板と導通を取っているTSVは(目をこらして写真を見ると恐らく)左右上の3辺
 (↑う~ん、ただ画素ピッチ小さいですし、周辺回路も下側もそれなりにスペース取ってるみたいなので、上下に画素信号を読み出すタイプの様に思えるのですが、TSVは下側には無さそうに見えるんですよね・・・)

 ちなみにiPhone6(Plus)の場合は、パッドは4辺に配置してあり、bottom基板と導通を取るTSVは上下左の3辺となっています。

・GalaxyS6のメインカメラの撮像領域のアスペクト比は16:9な模様
 (↑メインカメラ外観写真より)
 別に「だから?」と言われればそれまでですが(^^;)、iPhone6(Plus)と比較すると対照的というか、ここもアップルとサムスンの(考え方の?)違いが出ているところだな~と。
 現状、どちらがスマホとして主流なんでしょうね?

・サブカメラのSamsung製素子の撮像領域のアスペクト比は4:3
 ↑このへん、メインカメラと自撮り用のカメラでアスペクト比の需要が変わるのでしょうか?
そこらへんが私にはよくわかりません。
 ちなみに、iPhone6もサブカメラはアスペクト比4:3の様です。

・同じくサブカメラのSamsung製撮像素子の方は、撮像領域下側の周辺回路面積の方が不自然に大きい
 上側もそれなりに面積取ってるので、画素信号自体は上下に列交互に読み出しているのでは?と思うのですが、そうすると下側に余計に入っている回路はいったい何になるのでしょうね。



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ソニーの品揃え

ソニーは、本当のところ何種類のセンサーを製造しているのでしょう。
共にソニー製24M APS-C型センサーと思われるD5300/5500とK-3IIでも、公開されているセンサーの画像をみると周辺回路構成が異なり、有効画素数もわずかに異なっています。

ソニーセミコンダクタのセンサーは、顧客の要望に合わせる自由度が大きいのかもしれませんね。

RE:ソニーの品揃え

IMX240と書いてあるから少なくとも240種類はあることになりますね。前の方の番号はディスコンになったものもあるだろうから、全部が現役ではないでしょうが。

Re: RE:ソニーの品揃え

> hmb さん
IMX377が発表されているので、開発はそれ以上の数が行われているのでしょう。

しかし、ほぼ同じセンサーサイズで、Exmor仕様品の番号が、Exmor R仕様品よりも大きかったりするので、開発順に番号を当てているとも思えません。社内の規約はあるのでしょうが、製品からは想像が出来ませんね。

ソニーの品揃え

お二方どちら宛という訳でも無いコメントですので独立させました。

ソニーセミコンダクタが、顧客の要望に合わせられる能力があるのは間違い無いのではと私も思います。
あとは、その顧客に合わせるメリットがソニー側にあるのか無いのかで決めるのかなと。
(少なくともiPhoneとGalaxyレベルなら、顧客要望に応える価値があると判断するのだろうと思います。
もしかしたら、これらの顧客くらいになると、ソニー側から新たなセンサの機能搭載などを逆に提案しているぐらいしているのでは?)

 センサ型番についてはhi-lowさんおっしゃるように、なんらかの社内規定に沿って割り振られているのでしょうね。

しかし、最新でIMX377があるとのことですので、個人的には間の番号の数分必ずセンサが開発されているかは??
ソニーが如何にイメージセンサ業界の巨人といえど、流石にこの1~2年の間に(仮にIMX240との差分をとるとすると)約140種ものセンサを並列で開発しているというのは無いのではないかと思うのですが・・・

それとも、監視カメラや車載、その他特殊用途向けなども入れると、ソニーなら140種程度を平行開発しているということもあるのでしょうか?(゜д゜)

マルチソース

よそのサイトで見かけたんですけど、Galaxy S6/S6 edgeのリアカメラはソニー製と自社製の両方があるんだとか。

http://www.sammobile.com/2015/05/05/heres-the-difference-between-samsung-and-sony-camera-sensors-on-the-galaxy-s6-and-s6-edge/
比較画像が掲載されていますけど、色が結構違いますね……

Re:マルチソース

>FTさん

お久しぶりです。
情報ありがとうございます。
返信遅くなってしまいました。(もうこのコメント欄読まれて無いかもですが・・・)

>よそのサイトで見かけたんですけど、Galaxy S6/S6 edgeのリアカメラはソニー製と自社製の両方があるんだとか。

 意外でした。
hmbさんおっしゃる様に二社購買の話は私も良く聞く話だったのですが、それはあくまで液晶やバッテリーなどの話で、撮像素子だけは別だと思ってました。

 スマホだと1年で代替わりですから、やはりこれくらい売れる機種だと、たかが一部品メーカーの失態で下手をするとSamsungの屋台骨を揺るがし兼ねないので、リスクヘッジは万全にということでしょうか。

 とすると、少なくともGalaxyS6は最初から2社購買前提だった訳で、Samsungのスマホ部隊が”性能でソニー(の撮像素子)を選んだ”というのは半分正解で半分不正解ですね。
恐らく事実上自社素子内定で、もう一社をソニー、Omni、Aptinaあたりから選んだというのが一番実態に近い感じでしょうか。


>比較画像が掲載されていますけど、色が結構違いますね……

 違いますね(^^;)私はやはりミーハーな素人なので、ソニーのビビットな色の方が好みでしょうか・・・・・・
ということでは無くて、そりゃこうなりますよね、違う会社の撮像素子を積んでるんですから(^^;)
流石にわざわざ画像処理のチューニングを、撮像素子別に2種類用意するなんてことまではしないと思いますし、そうするとこういう色の違いやノイズ感の違いが出てきてしまうと思うので、だから撮像素子の二社購買は無いと個人的に思っていたのですが・・・

 そうすると個人的に気になることが何点か出てきます。
・Samsungの撮像素子二社購買はGalaxyS6だけなのか?(S5とかも実は二社購買なのか?)
・同じく単一機種として数が出るiPhoneも実はソニー製以外の素子搭載端末があるのか?
 (↑個人的にはコレは無いような気がするのですが・・・)
・私が二社購買は直感的に”無い”と思っている画像処理エンジン用のLSIチップも(流石に設計は全く同一で間違い無いと思いますが)、ファウンダリ違いの2種類があったりするのか?

  • imagerマニア
  • 2015/05/24(Sun.)

RE:マルチソース

この機種に限らず、出荷数量の多いスマートフォンでは、センサーやLCD、バッテリーなどの主要部品の安定調達のために2社から購入するのは良くある話ですが、実際に特定されたのは珍しいのでは?

しかしここまで画像が違うと、どちらが入っているか確認してから購入したいかも。





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