2018年02月13日

ソニー，グローバルシャッター146万画素CMOSを開発

著者： sugi

ソニーは，新開発のA/D変換器を画素毎に配置し，全画素同時に露光したアナログ信号を各々即座にデジタル変換（画素並列A/D変換）することで，グローバルシャッター機能を実現した，有効画素数146万画素の裏面照射型CMOSイメージセンサーを開発した（ニュースリリース）。

現在のカラムA/D変換方式のCMOSイメージセンサーは，画素で光電変換したアナログ信号を行毎にA/D変換して読み出す為，行毎の読み出し時間のずれによる画像の歪み（フォーカルプレーン歪み）が発生していた。

開発品は，新開発の低電流動作可能で小型のA/D変換器を全ての画素の下に配置し，全画素同時に露光したアナログ信号を各々即座にデジタル変換（画素並列A/D変換）した後に，デジタルメモリーで信号を一時保持する。これにより，行毎の読み出し時間のずれによるフォーカルプレーン歪みを解消し，100万画素以上の高感度な裏面照射型CMOSイメージセンサーでは，業界で初めて画素並列A/D変換器によるグローバルシャッター機能を実現した。

また，従来のカラムA/D変換方式に比べて，およそ1,000倍もの数のA/D変換器の搭載により増大する電流の課題に対しては，業界最高性能の低電流動作可能な小型の14ビットA/D変換器を開発することで克服した。

さらに，A/D変換器およびデジタルメモリーは，積層型構造として下部のチップに配置することで，搭載スペースを確保した。上部チップの各々の画素との接続には，同社が2016年1月に世界に先駆けて量産出荷した，「Cu-Cu（カッパー・カッパー）接続」の技術を採用している。加えて，A/D変換の為の大量データの読み書きに対しては，新開発のデータ転送機構を搭載することで高速化を実現した。

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