8K高解像度で高画質撮影が可能なCMOSイメージセンサー

クリックで拡大 [引用:パナソニック株式会社]

　パナソニックは８Ｋ高解像度、フレームレート６０ｆｐｓ読み出し、高飽和特性実現による広ダイナミックレンジ化、グローバルシャッタ機能を同時に実現した有機ＣＭＯＳイメージセンサーを開発した。

　日差しが強いフィールドと日陰になる観客席がある、スタジアムのような明暗差の大きなシーンでも８Ｋ高解像度で撮影を行うことができる。グローバルシャッタ機能を活用して動体の歪みのない瞬時切り出し、複数のカメラを用い多視点撮像を行うマルチビューポイントカメラでの各カメラ間の同期を取った撮像や、マシンビジョン・ＩＴＳ監視など、高速かつ高解像度が求められる分野への活用が図れる。

　また、有機薄膜に加える電圧の制御のみで感度変調可能な機能を活用し、これまで撮影条件ごとに異なるＮＤフィルタを手動または機構的に装着することが必要であったシーンにおいても電圧制御だけで、無段階に感度調整が可能なＮＤフィルタ機能を実現できる。

　新開発の有機ＣＭＯＳイメージセンサーは光を電気信号に変換する光電変換機能を有機薄膜で行い、信号電荷の蓄積、読み出しを行う機能を下層の回路部で行う完全独立型のＣＭＯＳイメージセンサー設計技術を用いた。これにより、配置自由度の大きい回路部に高速なノイズキャンセル技術、高飽和化を実現する技術を搭載することで、８Ｋ高解像度、６０ｆｐｓフレームレート、４５万電子飽和、グローバルシャッタ機能の相反する特性、機能を同時に実現できた。

　独自の半導体デバイス技術と、新開発の画素内―容量結合型ノイズキャンセル回路により発生したリセットノイズを多画素駆動時にも高速にキャンセルする構成にした。電流源以外の要素を全て画素内に設けた負帰還ループを用い、画素ごとにリセットノイズの抑制を高速に実現できる。

　また、配置自由度のある回路部に大容量の容量素子を搭載することで、同一画素構成を用いながらカメラシステムからのスイッチ切り替えのみで、高感度モードと高飽和モードの両モードを実現できる。高感度モードでは４.５万電子の光量までのデータを高感度に撮像できる。高飽和モードでは４５万電子の大きな光量まで撮像可能。明暗差の大きいシーンでも黒つぶれや白飛びのない、色調豊かな撮像が可能。

　有機薄膜へ加える電圧をＯＮ、ＯＦＦ制御し、有機薄膜の感度を制御することで、８Ｋセンサーのような多画素駆動でも全画素同時撮像可能なグローバルシャッタ機能を実現した。回転体の文字や高速動体を歪みなく、鮮明に撮像できる。