Imager マニア

あ～、先週のIISWプログラムの件も書き途中、
そしたら今回のタイトル二件の情報と発表が、
それ以外にも、
　・6月のVLSIシンポジウムのプログラムも発表されてる
し、
　・NABも今週から始まる
し、
　・NHKの技研公開も近い
し、
　・SamsungGalaxyS8カメラ搭載撮像素子の情報も出てきた
し、
　あ～、情報の収集が間に合わ～ん、「何て週だ！」(←何て日だ！？)(^^;)


　まあしかし、嘆いていても始まりませんので(^^;)、既に各所で話題となっていると感じますが、
毎度遅れながらも弊blogでも残しておかなければならないことから。


↑TechInsightsサイトより　(サイトのurlはまだchipworksなんですね)

◆オリンパスフラグシップミラーレスカメラ OM-D E-M1 MarkⅡ 搭載撮像素子はソニー製IMX270

[4回]

オリンパス内部にもCMOSイメージセンサを設計する部隊は存在するものの、
やはりまだ自社設計のimagerの完成度は、現行製品に搭載可能なほどに高めることは間に合わなかったということですね。
(↑いや、やろうとしている難易度の高さを思えば、個人的にはそれも納得という時間軸ではありますが)


　ん～、しかし、上記以外の、センサについての新情報が何も無いため(上の写真の下の方の文字も、「弊社のレポートにはこんなことが書かれています」という様な宣伝内容で、イメージセンサについての情報は一切ありません--;)、以前のエントリ内容以外にコメントが残念ながら出来ません。

しかしあえて気になりだしたことを書いておくことにしますと、

”実は、オリンパスのOM-D E-M1 MarkⅡ搭載撮像素子も、積層型センサだったということはないのかな？”

というものです。
　今回次に残すネタとして、ソニーがα9で世界初のフルサイズ積層センサ採用を発表する訳ですが、
そのセンサスペックが24Mpix20コマ/secで積層センサにして信号処理回路領域を増やしたり、DRAMを必要としているとするなら、
E-M1Mark2のAF非追従時の20Mpix60コマ/秒や、AF追従時の18コマ/Secでも、エンジン入力前にDRAMをバッファとが必要だったり、信号読み出しの処理回路の並列化などが必要ではなかったのかな？
というところからの疑問です。
まあ前者の60コマ/Sec時は、実際には1秒も連写し続けられない仕様なのでしょうから不要かもしれませんが・・・

ソニーは撮像素子メーカーでもあるためか、キヤノンやシグマ同様カメラ発表時に新たに採用した撮像素子自体のアピールを大々的に行う印象があります。
他方、オリンパスやパナソニック、富士フイルムは、自社製撮像素子で無い場合は、
(あまり撮像素子にばかり注目がいって、カメラ自体が注目や賞賛の的から外れることを嫌うためではないかと勝手に予想していますが、)
あまり撮像素子自体にフィーチャーするようなことはせず、あくまでカメラとしての凄さをアピールすることに専念するという個人的な印象を持っています。

ですので、仮にE-M1Mark2で積層型センサにしていても、そのこと自体は伏せていて特にアピールしなかったということもあり得るかなと。
ちなみに今回フルサイズで積層センサも出てきましたし、ソニーのRX100M4とRX10M2の時には既に1インチでは積層センサが技術的に可能でしたから、
昨年末発売のオリンパスのE-M1Mark2の際に、フォーサーズ(≒1.33インチサイズ)での積層センサ化も、ソニーであれば技術的に可能であったのではと思います。




　さて、世間は大騒ぎ？　私は何か最近ソニーがやることに免疫が出来てきて、何か逆にあんまり驚かなくなってきているように感じます(^^;)
ほんと、カメラ業界、最近ソニーくらいしか明るい話題を聞かないような気がします(^^;)

ソニー　Eマウントミラーレス　(あえてフラグシップとは呼ばないらしいですね)　α9発表

ざっと情報を拾い集めると、特徴などは以下の様な感じでしょうか

　太字がセンサ性能に関係があると思われる特性項目。

　まあまずはなんと言っても世界初のフルサイズ積層CMOSイメージセンサ

↑US　SONYのHPの上図を信じると、流石に最近スマホ用途に開発された3層積層では無い様子
まあスマホ用の1/2.3インチと違い、フルサイズで積層型にした時のbottom基板に十分なスペースが存在するため、わざわざ3層構造なんてこった構造にする必要が無かったというところでしょうか。

上記3層構造の積層センサや、RX100M4などに搭載されているパッケージ裏面にDRAMメモリが搭載されていたimagerと考え方は同じで、
DRAM(上図(2))は、イメージセンサからの高速信号読み出しのバッファ用ということでしょうね。
(ちなみに上図(3)がセンサ信号処理回路。(4)が画像処理エンジン)

　以前弊blogのコメント欄で議論(？)させてもらったのですが、
結局一度積層型センサが量産できる技術が出来てしまうと、恐らくのところ(プロセス)技術的には積層センサを作る難易度は撮像素子サイズにほとんど影響を受けないのだと予想します。
結果、
　①大きなチップサイズ同士の歩留まりの問題(≒コストの問題)
　②そもそも大きなbottom基板側に何を搭載するの？
という問題を乗り越えてでも積層化することで得られるメリット(≒センサ及びカメラ性能)があれば、いつでもフルサイズセンサでも積層化するよ　ということだったのではないのかな？と私見ながら思いました。

ちなみに今回はラフに言うと、以下の様に積層化する用件を満たせたのかなと。
　①は￥50万のカメラ価格に転嫁しても利益が出る程度に歩留まりはある(もしくは上げられた)
　②は、フル画素読み出し高速連写性能(20コマ/sec)を達成するためのDRAMと、恐らく高速読み出しのための並列処理用の信号読み出し回路をbottom基板に形成することで、ほぼフルサイズの基板を埋められた

　なので話は飛躍しますが、恐らくソニーにとってはここまでくると、最早中判センサの積層化も現行技術の延長でいけてしまって、
最近中判センサの裏面照射化の話が出ていましたが、
また近い将来、お高いカメラ用向け中判センサが、(中判センサとしては)高速連写可能になって積層化されて発表されることになるような気がします・・・
・・・と書きましたが、私が中判カメラに疎いので微妙なのですが、中判カメラって連写の需要ってあるものなのでしょうか？(^^;)
もし無ければ積層型センサは別の性能アップに貢献できなければ、中判センサでは出てこないということになりますが(^^;)



↑余談ですが、さてこれは何でしょう？

答え：今回のフルサイズ積層型CMOSイメージセンサの裏側に張り付いているPCB(？)基板
日本のソニーHPのコンセプト映像の中から切り出しました。
凄い高密度で凄い数のチップコンデンサとチップ抵抗と思われるものが集積(？)されています。
何かこれを見ただけで、この化け物的なスペックのセンサが、凄くソリッドな状況下でしか安定してフル機能を発揮出来ないのだろうなとか勝手に想像してしまいます(^^;)
(↑つまり、上写真中一つでも半田不良とかで怪しい付き方している部品があったら、安定動作しないとか、そういう様なイメージです)


　あと、もう一つ気になると言えば気になるのが、恐らく
”今までで最大画素ピッチの裏面照射型センサでもある”
という点。
ざっと計算すると、恐らくこのセンサの画素ピッチが約6um□
因みに今まででの裏面照射型センサで最大の画素ピッチであったと思われるのが、SamsungのNX1搭載撮像素子で、計算では凡そ3.6um□。
1画素の面積比で計算すると、ざっと2.8倍近い開き。

これ、恐らく流石にここまでくると裏面照射化の画素特性向上のメリットはほとんど無いのじゃないかという気が個人的にはします。
(カメラ及びセンサの要求仕様上)DRAM含めた積層センサにする必要があった　⇒　裏面照射型でないと積層型センサに出来ないので裏面照射型にした・・・という様な話の流れじゃないのかな？と。


　そしてもう一つ気になるのは1/32000電子シャッター。
これ、他のカメラのスペックを覚えていないのですが、過去ミニマムな露光時間となるのでしょうか？
ちょっと最速シャッタースピードとなるのか私はわからないのですが、
気になったので、ざっと計算すると、
　1/32000秒＝31.25uSec
つまり、電子シャッターの時間的なスリット間隔が上記時間ということですよね。

で、2400万画素センサで、3:2アスペクト比。つまり行数は約4000行。
これをフル画素読み出しで最速20コマ/秒で読み出すということは、1行の読み出しに掛けられる最大時間は、1÷20÷4000＝12.5uSec

ということは、もし、このセンサの信号読み出し速度が20コマ/Secが限界なのだとすると、最高速時の電子シャッターのスリット幅は、
31.25÷12.5＝2.5行分＝15um間隔で、電子シャッターの先幕と後幕が走行しているということになりますね。

しかし、ソニーの発表文での電子シャッター時のローリングシャッター歪が無いことへの自信満々な感じからすると、実はセンサ自体の最高の読み出し速度は20コマ/Secよりももっと速いけれども、
単にカメラの仕様バランス上(バッファと連続撮影可能枚数などを考慮して？)20コマ/Secを最大連写速度にしているだけ・・・という恐ろしい可能性もあるやもしれません。←いや、これは完全に私の妄想です(^^;)


　あと、EVFのブラックアウトフリーな点も少し気になったのですが、それは次回以降書く時があれば書かせてもらうとして、最後に。
東京オリンピックイヤー2020年。
当然ニコンとキヤノンは次世代フラグシップ機を発売すると予想されますが、ソニーの今の勢いと意気込みを見ると、
ソニーはオリンピックイヤーから1年遅れで発売するこのα9を使ったプロスポーツ及び報道カメラマンからのフィードバックを受けて、
2020年に、ニコン、キヤノンのフラグシップに当て込んで3年間でα9MarkⅡといった様な後継機種を発売して、本気で2020年の五輪会場でソニーのカメラをそれなりの割合で並べるつもりな気がしてなりません。