今さら聞けない積層型・部分積層型・非積層型センサーの特徴と違い

最近は、部分積層型センサーを搭載したミラーレスカメラが登場しつつあります。そのため非積層型センサー、部分積層型センサー、積層型センサーの特徴と違いをまとめてみました。イメージセンサー解説。

従来型非積層型センサー

1枚のシリコン基板の上に、光を受ける「画素領域」とデータを処理する「回路領域」が隣り合わせで並んでいます。

まず最初に構造がシンプルで製造コストが安いところが特徴です。短所は、画素と回路が場所を取り合うため回路を大きく高性能化し難いところ。加えてデータの読み出し速度に限界があり、動体撮影時に画像が歪む ” ローリングシャッター現象 ” が起きやすい。

エントリークラスのカメラ、一般的なスマートフォンなど。

積層型の一種。フル積層型のように回路のすべてを積層するのではなく、主要な回路の一部のみを画素の背面に配置した構造。2024年以降に登場した、いわば ” いいとこ取り ” の新しい選択肢。

コストと性能のバランスが特徴。非積層型より読み出し速度が速く、フル積層型より安く作れる事が大きなポイント。そのため立ち位置的にスタンダードからミドルクラスのフルサイズミラーレスカメラに採用されつつあります。

ニコン「Z6III」やパナソニック「LUMIX S1II」そしてソニー「α7V」など。

「画素領域」と「ロジック回路領域」を別々のチップとして作り、それを上下に重ね合わせたイメージセンサー。現在のフラッグシップカメラの代名詞と言える贅沢な構造です。

圧倒的な読み出し速度を実現。回路専用の層を丸ごと使えるため超高速処理が可能。読み出しが高速なので電子シャッターでも動体が歪み難いところが特徴。メモリ(DRAM)をさらに積層化することにより、スーパースローモーションや高速連写を実現した積層型センサーも存在します。

製造難易度が高く、価格が非常に高い。

フラッグシップカメラがメイン。例えば、ソニー「α1II」と「α9III」、ニコン「Z9」、キヤノン「EOS R1」や「EOS R3」など。