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デジタルカメラ講座
CMOSセンサーの仕組み
画像の表現力を左右する感度や画質の面ではCCDが優れているため、本格的な撮影用途を求める製品に使われます。これに対してCMOSセンサーのメリットは、信号読みだし速度の速さと少ない消費電力。また周辺回路も含めてチップ化することができるため、カメラ付き携帯電話やトイカメラなど、小型化やコストダウンを優先した製品に多く使われています。

 
CCDとCMOSセンサーのメリット比較
  CCD CMOS
感度  
画質  
チップ化による小型化  
高速な信号読み出し  
 
CMOSの構造
通常トランジスタにはP型とN型がありますが、このふたつをひとつの半導体に備えたものがCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductorの略=相補型金属酸化膜半導体)。PチャンネルとNチャンネルの2種類のMOS-FETを同一の半導体基板上に搭載。消費電力が少なく、高速な動作が得られます。
 
CCDとCMOSセンサーの動作の違い
CCD
 
CMOS
 
CCDセンサーは電極に順に電圧をかけてリレー式に電荷を転送し、最後に増幅。
 
CMOSセンサーは、各画素がひとつのフォトダイオードとCMOSトランジスタを使ったスイッチで構成され、1画素ごとに信号を増幅。さらに格子状に並んだ各フォトダイオードにスイッチを取り付けた構造になっており、このスイッチを次々に切り換えて1画素ごとに直接読み出しを行い、高速転送を実現。
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