キヤノン 高／低ゲイン切り替え可能なセンサーの特許

キヤノン イメージセンサーの新特許

デュアルゲイン出力が可能なセンサーか？

キヤノンが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。基本的には小型センサーの特許のようですが、フルサイズにも応用ができそうな技術があり興味深いものでしたので紹介したいと思います。どのような特許なのか見ていきましょう（当サイトの解釈です）。

この特許を読んでいくと、まず大きな特徴として、低価格化を強く意識した構成になっている点が挙げられます。通常、HDR対応センサーでは、画素内に専用のコンデンサや追加回路を設けてダイナミックレンジを拡張する方式が多いようですが、この特許ではそうした専用部品を増やさず、もともと存在する配線同士の寄生容量というものをうまく利用して容量切り替えを行う構成が示されています。

そのため、レイアウト変更や製造工程の増加を最小限に抑えられ、結果としてコストを上げずにHDR対応が可能になる設計思想だと読み取れます。画素サイズが小さいセンサーでも実装しやすく、量産向きの技術である点も、低価格化につながる要素として強調されているようです。

もうひとつの大きなポイントは、デュアルゲイン出力に相当する動作を、比較的シンプルな構成で実現している点です。

この特許では、画素の有効容量を切り替えることで、高感度モードでは暗部に強い信号を、低感度モードではハイライトに強い信号をそれぞれ読み出せる仕組みが説明されています。これにより、1画素から性質の異なる2種類の信号を取得でき、暗部ノイズを抑えながら白飛びもしにくい、広ダイナミックレンジの出力が可能になるとされています。しかも、このデュアルゲイン的な動作を、複雑な回路追加なしで実現している点が、この特許の技術的な肝だと感じられますね。

ただし、特許では高感度モードと低感度モードの2回に分けて読み出す必要があるようですので、基本的にはソニーのデュアルゲイン出力のようにメカシャッター使用が前提になるかもしれません。しかし、これらの特許の技術を応用すればフルサイズセンサーでも低価格、さらにデュアルゲイン出力に対応したセンサーを製造できるかもしれませんね。

さらにキヤノンの新製品の噂を「RF300-600mm 最新の噂 f/5.6-6.3かf/5.6一定絞りか」で詳しくお伝えします。

–J-PlatPat

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