ニコン イメージセンサー読出し高速化の新特許

ニコン イメージセンサーの新特許

読出し速度の高速化が可能な特許か

ニコンが新たなイメージセンサーに関する特許を出願していることが明らかになりました。読出し速度を向上させる特許なのですが、どのような特許なのか見てみます（当サイトの解釈です）。

今回話題になっている特許は、イメージセンサーの読み出し速度を高めるための回路構造を提案したものだと説明されています。一般的なCMOSセンサーでは、各画素にADCが付いているわけではなく、「1列に1ADC」という構成が主流で、行を順番に切り替えながら、各行の全列を並列に読み出す方式が採られています。そのため、フレーム全体の読み出し時間は、行数にほぼ比例して決まる構造になっています。

もし単純に各列にADCを2個ずつ配置できれば、1回の行選択で2行分を同時に処理できるため、理論上は読み出し速度を約2倍にできると考えられます。ただし、ADCを増やすと回路面積や消費電力、発熱、ノイズといった問題が大きくなり、実装としては簡単ではありません。

この特許では、そうした課題に対して、画素列（あるいは画素のブロック）とADCの間にスイッチング回路を設け、複数の画素信号を複数のADCに柔軟に割り当てられる構造を提案しているようです。これにより、ADCの数を大幅に増やさなくても、通常なら1行ずつしか読めないところを、実質的に2行以上同時に処理できる可能性があるとされています。

重要なのは、この方式が画素ビニングのように複数画素を1画素にまとめてしまうものではなく、あくまで読み出し経路を共有・切り替えして並列度を高める構造だという点です。そのため、原理的には解像度を維持したまま読み出し速度を向上させられる設計になっているようです。

この特許は、「画素数を減らして高速化する技術」ではなく、「読み出し回路構造の工夫によってフル解像度のまま高速化を狙う技術」であり、将来的にはローリングシャッター歪みの低減や高フレームレート動画性能の向上につながる可能性がある技術として注目されるかもしれませんね。

さらにニコンのサードパーティーレンズについて「ニコン Viltroxを特許侵害で訴える!? 互換レンズに影響の可能性も」で詳しくお伝えします。

–J-PlatPat

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