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“Story of Image Sensor, Intelligent Electric Eye” Slide 13
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“Story of Image Sensor, Intelligent Electric Eye” Slide 13
+++++++++++++ Yoshiaki Hagiwara +++++++++++++++
このスライドは、いろいろな受光素子構造を、
1960年、今から60年前の構造から、現在の
構造までの進化を示した図です。
1960年代、私はまだ学生時代は、単純に、
MOSデジタル回路の ソース・ロレインを
形成する N+P接合に光を当てるだけの
構造でした。
これは 受光層の、N+層のソースが、
フローティングになりますので、
非常に残像が多きでした。
残像どころではありません。
転送効率が 90% 程しかなく、ソースに
蓄積されたアナログ電荷信号は、
2，3回の転送で半分がなくなりました。
1969年になり、CCDが発明されました。
1000回転送してもまだ９９％以上の
信号電荷がありました。
アナログTVは、横は８００絵素、
縦が500絵素でしたから、一番遠い
受光素子から出力端子に電荷を
転送するのには、最大１３００回
転送すればOKでしたから、CCDを
使うと 1.3 ％の信号電荷の損失
にならないので、98.7 % の信号
電荷がまだありました。
アナログTV時代はそれで
CCDは大活躍でした。
このCCDのMOS容量型受光素子に
光を当てることが考えられました。
Type(2)です。CCD転送ですので
残像がなくなりました。
1980年には薄型ポリシリコンで
透明電極を使った、ILT方式の
Two チップの Image Sensorを
開発商品化し、ジャンボジェット
機に搭載して世の中を驚かせました。
同じ年に、SONYは P+NP接合型の
Pinned Photodiodeの受光素子を
世界で初めて開発し、それを
FT 方式の One チップの Image
Sensorに採用してVTR一体化の
ビデオカメラ、 Video Movie の
開発に成功し、世界をさらに
驚かせました。
1987年になりますと、世界で初めて、
電子シャッター付きの、サイリスター構造、
type(3) の VOD機能付きの Pinned
Photodiodeがソニーから開発実用化
されました。
この構造では主面と受光面が同じ面になります。
今では、 type(4) とtype(5) の 裏面照射型の
CMOSイメージセンサが主流となりました。
この構造では主面と受光面が反対の面になります。
CMOSイメージをCCDとは違ってメモリー機能が
ありませんので、Global Shutter機能を実現する為に、
Global Shutterシャッター用のメモリが必要になります。
この構造では主面側のMOS容量をそのまま
Global Shutter シャッター用のメモリとして
採用することを提案しています。
Type(3),(4),(5)ともに1975年の萩原の発明です。
今やっと45年の歳月を経て、当時の
アイデアが実現したことになります。
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