シグマ Foveonセンサー開発の進捗報告これまでの経緯のまとめ

2022年2月22日

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シグマ Foveonセンサーの進捗について報告

いつもSIGMA製品をご愛顧いただき、誠にありがとうございます。
3層イメージセンサーの開発につきまして、以下に2022年2月現在の進捗状況をご報告させていただきます。
現在、3層イメージセンサーについてはシグマ本社主導のもと国内の研究機関と連携して開発を進めております。開発のステージは大きく分けて、
・新しい3層構造について設計シミュレーションを重ね、狙い通りに機能できるか確認を行う「ステージ１」
・実際にイメージセンサーの性能特性を検証できるよう、製品仕様と同一の画素サイズで総画素数を減らした小サイズのイメージセンサーによって試作評価を行う「ステージ２」
・最終的にフルサイズのイメージセンサーで、ADコンバーター等も含めた量産仕様で試作評価を行う「ステージ３」
の３段階が必要と考えておりますが、現在は「ステージ２」の試作センサーを作成している段階です。
この試作センサーの評価結果をもとに、「ステージ３」に進行するか、再度設計データを見直して「ステージ２」を試作し直すか判断する予定です。「ステージ３」へ進行した場合、そこでの評価にもとづいて研究機関および製造ベンダーと量産性の検証を行った上で、最終的なイメージセンサーの量産可否を判断することとなります。
現時点ではイメージセンサー量産化の具体的な日程をお示しできる段階には至っておりませんが、お待ちくださっているお客様に本当に喜んでいただけるカメラを一日も早く実現できるよう、ベストを尽くして取り組んで参る所存です。
改めまして、いつも変わらずSIGMAを応援くださる皆様に感謝申し上げます。
ご期待と信頼に応えられるよう技術開発に邁進して参りますので、引き続きご支援のほどお願い申し上げます。
－シグマWebサイト

新たなセンサー技術として期待されていたFoveonセンサーですが、シグマから公式に現在の開発状況が報告されています。報告によれば、まだイメージセンサーを量産するような段階ではなく、まだ基礎研究に時間を費やしているような状況であることがわかります。

Foveonは全画素でRGBのすべての色の光量を測定できるので、単純計算でセンサーの画素数が既存のベイヤー配列のセンサーより3倍になります。ベイヤー配列のセンサーはRGB（赤、緑、青）のカラーフィルターを設定して、それぞれの色の光量を測定していますので、いわば液晶のドット欠けのような状況になってしまい、それだけ画質が低下してしまいます。それがFoveonではすべての画素でRGBをの光量を測定できるということで、夢のようなセンサーとして期待されていました。

というわけで、このような夢のセンサーなのですが、これまではAPS-Cセンサーサイズまでは量産化が実現していたのですが、なぜかフルサイズでは何かしらの技術的な問題が発生してしまい、開発が白紙化してしまったという経緯があります。

フルサイズFoveonセンサー開発の経緯まとめ

当サイトで掲載したフルサイズFoveonセンサーに関する経緯について時系列でまとめてみたいと思います。調べてみると以下のような情報があったことがわかります。話はそれますが、当サイトももうレンタルサーバーで運営し始めて4年以上経過していることにちょっと驚きです。

・2018/09/26 シグマがFoveonでフルサイズ市場参入を発表 2019年をメドにカメラを発売
・2020/02/09 フルサイズFoveonセンサーの量産化の見通しがつかないと発表
・2020/09/18 フルサイズFoveonに設計上の失敗があって完全に動作していないことが判明製造上の課題も判明
・2021/02/19 致命的欠陥により量産化断念と判明センサー開発を白紙に

この流れをみると既存の設計のFoveonセンサーは、2018年の秋頃には量産化の目処がついていたのでしょうね。2019年にフルサイズミラーレス市場に参入すると発表しています。これは想像ですが、SIGMA fpには本来であればFoveonが搭載されるはずだったのではないかと思います。センサーが量産化できなかったため、仕方なく単体のプロジェクトとしてスタートしたのではないかと思いますね。

そして、その1年半後の20年2月に量産化の見通しが付かなくなったと発表しています。たぶん何かしらの問題があり、それを解決しようと既存の設計や試作した製品をベースになんとか改良して製品化にこぎつけようと努力をしていたとみられます。しかし、簡単には解決できなさそうということで、すでに発表していた2019年をめどにしたフルサイズミラーレスの発売を断念したのが、恐らくこの頃だったのでしょう。

その半年後、20年9月に設計上の失敗があり、完全に動作していないということが判明します。さらに製造にも問題があり、このままでは製品化が難しいというところまで追い込まれてしまいます。

そして最終的には、さらにその半年後の21年2月に量産化を断念し、センサー開発を白紙に戻したことが明らかになります。

APS-Cセンサーで正常に動作していたものが、フルサイズになると動作しなくなってしまうというのは、個人的にはまったく予想外で、センサー開発は難しいのだなと、この経緯をみても改めて感じています。たぶん、面積が広くなるとセンサーの積層化が難しかったり、発熱の問題、画素との配線の取り回しが複雑になってしまうなどの問題が発生してしまうのだと思います。

それでも完全に白紙化されてから、少しずつ進化してきているようで、現在は試作品を作ってテストする一歩前の段階まで進んでいるようなので、このあたりはちょっと安心ですね。ただ、実際に製品化するような画素数の製品として製造したときに、また同様の問題が発生する可能性もないとはいえないので、綱渡りの状況になっている可能性はあるのかもしれません。

画素を積層化したイメージセンサーって本当に作るのが難しいのでしょうね。成功したらゲームチェンジャーになり得る能力はあると思いますので、ぜひ製品化して欲しいと思いますし、個人的にも購入してみたいと思います。