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モバイル機器用イメージセンサ SmartFSI®

SmartFSI®とは?

どんなシーンでもデジタルカメラ画質。これからのスマートフォンは、SmartFSI®

閑静な(たたず)まいの(ほの)暗い室内。そこに広げられた緋色(ひいろ)毛氈(もうせん)。外には光(あふ)れる庭園の鮮やかな新緑。SmartFSI®は、そのすべてをきれいに写し出すことができます。しかも、スマートフォンなのにデジタルカメラ画質。SmartFSI®は、かつてない美麗な映像をあなたにもたらします。


SmartFSI®で取った写真例

(写真協力: 京都 妙満寺)

*この写真はイメージ写真です。





SmartFSI®の外観図
SmartFSI®

デジタルカメラ画質のSmartFSI®で、色再現性の良い美麗画像を

SmartFSI®の撮影画像は、ざらつき感がなく肉眼で見たのと同じような良好な色再現性、そして高解像度になっています。SmartFSI®は、スマートフォンでも変わりなくデジタルカメラと同等の美しい映像をあなたにもたらします。

SmartFSI®のテスト画像

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なぜSmartFSI®なのか

SmartFSI®がもたらすデジタルカメラ画質

SmartFSI®は、高感度で撮像できるので、夜景や暗い室内のシーンでもきれいな絵を写す事ができます。また、今までのイメージセンサと比べて混色がほとんどないので、画面の周辺でも色にじみが発生しません。

夜景を綺麗に!

SmartFSI®での夜景撮影例

光量の少ない夜景や暗い室内を撮影する場合、感度を上げると明るく写すことはできますが、かえってノイズが目立つ結果になります。SmartFSI®は高感度とともに低ノイズ性能を高めたことで、色再現性の高い絵作りが可能です。

隅々まで鮮やか!

SmartFSI®での周辺画像の比較

広い入射角特性は画質の均一性を高め、画像の中心部と周辺部との間で起こる色ムラなどのシェーディング発生を抑制し、色バランスの良い撮像を容易にしました。

SmartFSI®が、この画質を実現できた理由。それは、パナソニックが長年培ってきたCCDプロセス技術における高感度フォトダイオード技術と最先端の微細CMOS技術の融合です。SmartFSI®は、パナソニック半導体独自技術の結晶です。

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SmartFSI®の独自技術

BSI型イメージセンサを凌駕する高感度・高性能イメージセンサ: SmartFSI®

モバイル機器の画素数増加によるイメージセンサ画素の微細化に伴い、従来のデバイス表面から光を検知する方式: FSI (Front Side Illumination) 型イメージセンサに対し、プロセスは複雑になるものの、表面配線による光損失が少ない裏面照射方式: BSI (Back Side Illumination) 型イメージセンサが開発・量産化されてきました。パナソニックは、FSI、BSIの長所と欠点を冷静に見極め、パナソニックの保有する先端微細プロセスを用い、カラーフィルタや配線層で光損失をさせない究極の集光構造と、捉えた光を確実に電気信号に変換する超深フォトダイオード構造をあわせ持つ、まったく新たなFSI型イメージセンサを開発しました。

それが、SmartFSI®です。

高感度を実現した、光を究極に閉じ込めるテクノロジー

光を究極に閉じ込めるテクノロジー1

SmartFSI®は画素の周りを反射鏡の役目をする光隔壁で取り囲み、光ファイバーのように機能する光導波路が光をムラなく、そしてムダなくフォトダイオードに導くことで、色再現性良く高感度を実現できます。

光を究極に閉じ込めるテクノロジー2

さらに、この光隔壁と光導波路の構造により、光を自由にコントロールし、斜めから入ってきた光もフォトダイオードへ確実に導くことが出来ます。この技術によって画質の均一性を実現し、画像の隅々の細かなディテールまで高い解像感を保った描写ができるのです。

色再現性を向上した、光を余さず変換するテクノロジー

BSI

SmartFSI®

BSIとSmartFSI®の断面構造比較

また、捉えた光を確実に信号に変換する技術も必要です。 SmartFSI®は、FSI構造であるからこそ間口が広く深いフォトダイオード構造を実現できました。これにより、導波路を通して導かれた光を余さず変換する事ができます。
深いフォトダイオードには、もう一つ重要な効果があります。フォトダイオードに導かれた光は、すべて同じように光電変換されるわけではありません。波長の長い赤い光は、Si基板の奥まで到達するため、赤色の再現には深いフォトダイオードが必要になるのです。SmartFSI®の広くて深いフォトダイオードは、色再現性(特に赤色の)を格段に向上させました。

SmartFSI®の紹介ビデオ 詳しくはこちらをクリック↓

学会発表と特許の実績

SmartFSI®のテクノロジーは下記学会にて発表されており、世界的にも注目されている先進のテクノロジーです。

  • 2013 映像情報メディア学会 情報センシング研究会

⇒発表内容は、ホワイトペーパーとしてご提供できます。ダウンロードはこちらから。

1.12µmセル低ノイズ表面照射型導波路構造イメージセンサ: SmartFSI® PDF(430kB)

また、関連技術も含めて、国内約30件、海外約20件の特許を取得しております。

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SmartFSI®を使う価値

広い視野と薄い筐体を実現する高CRA

SmartFSI®を使う事により、機器設計にも新たなメリットがあります。SmartFSI®の特性の一つである光導波構造は、光の経路を曲げて効果的に誘導します。この特性により、同時に高CRA (Chief Ray Angle): 主光線角度を実現します。高CRAのデバイスは、広い視野を実現するだけでなく、レンズを含めたカメラモジュールを薄くできます。

SmartFSI®による高CRAの実現
SmartFSI®によるカメラモジュール薄型化(厚さ4.Xmm)

高性能チップをマルチファブで提供

SmartFSI®は、BCP (Business Continuity Plan: 事業継続計画) にもメリットがあります。SmartFSI®は、通常のシリコンデバイスと同じようにウェハの表面側だけを使用していますので、BSIのような支持基板貼付から裏面側研削の特殊工程を必要としません。したがって、高性能なチップを、微細CMOS製造ラインのみで提供する事ができ、マルチファブでの提供が可能になっています。

BSI

SmartFSI®

SmartFSI®とBSIの製造工程の違い

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さらに良い絵を求めて

高演色LEDを使えば更に美しく

撮像だけでなく照明を工夫すると、さらに美しい映像を得る事ができます。通常使われている白色LEDフラッシュは、青色LEDと黄色蛍光体の2色構成のため、明るさは確保できますが、その物本来の色を再現できません。高演色LEDを使うと、実物と同じメリハリのついた画像を得ることができます。

通常LEDで撮影した場合
通常LEDで撮影

高演色LED+SmartFSI®で撮影した場合
高演色LED+SmartFSI®で撮影



高演色LED(白色LED)ページへのリンク 高演色LED(白色LED)ページへのリンク

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  • ※ 「SmartFSI」 は、パナソニック株式会社の登録商標または商標です。

製品一覧

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*1 RoHS対応:EU RoHS(2011/65/EU)の禁止6物質全てが閾値未満の場合を「対応済」、ひとつでも閾値以上の物質がある場合を「未対応」と定義しています(適用除外用途を除く)。詳細は「EU RoHS指令適合確認報告書」を参照して下さい。"-" のものはお問合せ下さい。
*2 REACH対応:2017年1月12日に更新された ECHA候補物質リストに掲載された SVHC173物質について、"購入先からの部材情報"と"製品構成部材"の情報でSVHCがひとつでも製品重量あたり0.1wt%を越える場合を「SVHC含有」、全てが0.1wt%以下の場合を「SVHC非含有」と定義しています。

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このページでは、製品共通のドキュメントのみ掲載しています。
製品一覧表の品番をクリックする事で、品種個別ドキュメントの掲載ページが表示されます。

タイトル 種類
1/3.06" 1340万画素 CMOSイメージセンサ: SmartFSI(R) MN34130 カタログ pdf
ホワイトペーパー: 1.12µmセル低ノイズ表面照射型導波路構造イメージセンサ SmartFSI(R) pdf

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