イメージセンサ【image sensor】撮像素子 / 画像センサ / 撮像装置

概要

イメージセンサ（image sensor）とは、小さな板状の電子部品の一つで、外界の光を取り込んで電気信号に変換するもの。通常は可視光を捕えるが、赤外線や紫外線などに反応する製品もある。

人間の目の網膜のような働きをするセンサーで、デジタルカメラの受光部などに内蔵されている。信号の読み出し方法などの違いによりいくつかの方式があり、CCDイメージセンサーやCMOSイメージセンサーがよく使われる。

イメージセンサの表面には微細な半導体素子が縦横に隙間なく敷き詰められ、それぞれが感知した光の強度を電気信号として発信する。この信号を集めて再構成することでデジタル化された画像を得ることができる。実際の製品ではセンサーの手前に集光するためのレンズを装着することが多い。

素子の集積度は半導体プロセスの進化とともに高密度化が進み、より精細な画像を得ることができるようになっている。現在主流の製品では数cm角のサイズに縦横数千個ずつ、全体で数百万から一千万以上に及ぶ素子が並んでいる。

センサーの性能は受光面のサイズ（広さ）と画素数に大きく影響される。サイズには規格があり、デジタル一眼レフカメラなどの1型（13.2mm×8.8mm）、スマートフォンなどの1/2.3型（6.2mm×4.6mm）などがよく知られる。広いほど光を集めやすく高性能だが製造は難しくなり高価格となる。同じサイズなら画素数が大きいほど得られる画像は精細になるが、素子一つあたりの光量は減っていき画像が暗くなっていくというトレードオフの関係がある。

(2022.6.15更新)