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“Story of Image Sensor, Intelligent Electric Eye” Slide 31
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“Story of Image Sensor, Intelligent Electric Eye” Slide 31
+++++++++++++ Yoshiaki Hagiwara +++++++++++++++
Appendix 02 の説明に入ります。
まず原子の周期表から見える半導体の材料、
さらに原子構造から、いろいろな基本構造
の元となる材料、金属と、絶縁体や、抵抗体
や半導体の性質を理解する必要があります。
過去にいろいろな電荷転送装置、
charge transfer deviceが存在しました。
大昔は、 Bucket Brigate Device と
いうものがありました。
単純にMOSトランジスタを並べているだけです。
Source領域 と drain 領域の
N+P接合が容量Cになります。
それにMOSトランジスタのスイッチが
一列に交互に連結され、並んだものです。
これは電荷転送装置とは呼べない程、
非常に転送効率が悪いでした。
２回か３回ぐらいならOKですが、
それ以上の転送では信号電荷の損失は
無視できませんでした。
1969年にCCDは発明され、１０００回転送しても、
電荷がまだ99%保持できたことは、アナログ TV
時代には充分でした。
しかしデジタルTVでは１００００回電荷転送が
必要でこれではCCDではもやはや役に
立たなくなりました。
今は CMOS Image Sensor や AMI というもの、
Amplified MOS Intelligent Imager が電荷転送装置が
主流となりました。
イメージセンサーには２つの重要な部品で
構成されていると説明しました。
電荷転送装置に対して、もう一つの
重要な部品は、受光素子です。
受光素子は、1975年の萩原の発明から
今でも受光素子は、同じものが４５年間
使われています。しかしそれが本当の
超感度ビデオカメラの正体であることは
あまり理解されていません。
これが本当の超感度カメラの正体です。
P+チャネルSTOP領域がそばに必ず隣接し、
受光部表面のP+層をピン止めGND電圧に
固定したP+NPN接合型の、残像のない、
VOD機能付きの Pinned Photodiodeの
発明でした。
この 残像のない、Pinned Photodiodeは、
また唯一、電子 shutter 機能を可能にする
受光素子でした。
この発明により、固体撮像素子は、
フィルム文化とメカ文化か世界を開放し、
新しい メカ FREEで FILM FREE にして
映像文明に革新をもたらしたことになります。
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