いつもお世話になっております。
日本エレクトロセンサリデバイス株式会社営業企画部 劉です。
今回のお題は・・・
イメージセンサの役割と種類
先日、“五感”という洋菓子店のケーキを食べている時に
なんとなく五感について調べていると
「センサ」という文字が目に止まりました。
検査の自動化において欠かせない存在のセンサですが
人間【脳＋五感】⇒ 機械【情報処理システム＋センサ】
と考えると、世の中にあるセンサの種類や
それぞれの役割が気になりませんか？
世の中のセンサ、その中のイメージセンサの立ち位置、
加えてイメージセンサの構造と種類についてまとめました。
ぜひご一読ください。
① センサの種類
光電センサ
光電センサは、装置の投光部から可視光線や赤外線
などの光を発射、光を認識する受光部を用いて
物体を認識します。
接触せずに、ほとんどの物体を素早く検出できるため、
多くの工場で使用されています。
ファイバセンサ
光を供給する投光部とセンシング部が
検出回路から分離しており、その間を
光ファイバーで繋ぎ伝達することで
狭い場所で対象物の検出が可能です。
カラーセンサ
光を投光部から発射し、色の３原色の
Ｒ(赤)、Ｇ(緑)、Ｂ(青)のそれぞれ
受光量を検知し、対象物の色判別が
可能です。
レーザセンサ
レーザーセンサは投光部からレーザーを投光し、
反射したレーザー光の位置や、
光が戻ってくるまでの時間を受光部で検出します。
対象物の正確な位置検出などが可能です。
近接センサ
近接センサは、検出物に触れることなく
近づいたことを検出します。
主に金属に反応するタイプが多く、ホコリや水滴などの
影響を受けにくいため、耐久性を要とする現場でも
使用可能です。
超音波センサ
超音波センサは、センサヘッドから超音波を発信し
受信するまでの時間を計測することで
距離を測定することができます。
音波を反射するものであればすべての物質を検知
可能なため、色や厚さに関係なく使用できます。
イメージセンサ
イメージセンサとは、一眼レフ、デジタルカメラ、
スマートフォン搭載カメラ、産業用カメラなど
全てのカメラの主要パーツであり、レンズによって
集められた光を電気信号に変換し、画像を取得します。
②イメージセンサの仕組み
例）エリアカメラ（カラー）の場合
①オンチップレンズ（OCL）
各画素上に配置されているOCLにより、
効率的に集光することができる。
※ラインカメラの場合は開口率が100％
のため、光を100％使うことができ、
OCLは必要ありません。
②カラーフィルター
入ってきた光を、主に赤、緑、青の
3つの基本色を感知し分類するフィルター
※モノクロカメラの場合はなし
③フォトダイオード
光の強弱に応じて電荷を発生させる素子
光の強弱を電気信号に変換する
④配線
フォトダイオードで変換された
電荷・信号を取り出し、
ADコンバーターなどに転送する回路
イメージセンサは、これれらの４つのパーツが重なり構成されています。
また、イメージセンサは④の配線部分の信号の転送方式の違いにより
CCDとCMOSに分類されます。
③イメージセンサーの分類
CMOS
Complementary Metal Oxide Semiconductor
（相補型金属酸化膜半導体）
直接運搬方式
各画素からの電荷は
各画素に組み込まれたアンプによって
それぞれ増幅され、転送されるため
ノイズの影響を受けにくくなります。
また、CCDに比べて転送速度も速く
消費電力が小さいです。
CCD
Charge Coupled Device
（電荷結合素子）
バケツリレー方式
各画素が電荷を蓄積し、出力回路へ
移動させます。移動中にはノイズが
発生せず、画質は優れています。
また、CMOSに比べて転送速度が遅く
消費する電力が大きいです。
NEDのカメラは、SUシリーズがCCDイメージセンサ、
それ以外のシリーズがCMOSイメージセンサとなっています。
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みなさん、こんにちは！営業企画部の劉です。
強風の日が続いて、ちょっとつらいです。
週末に日本の伝統楽器、箏の音色に触れて、伝統文化に思いを馳せていたところ、
今度は最新のニュースが飛び込んできてあまりの落差に頭がくらくらしました・・・。
その最新ニュースとはChatGPTを発明した米企業OpenAIの新製品です。
「Sora」というAIモデルを発表しました。
このモデルはtext-to-video、つまりテキストの指示のみで、
最長1分の動画を生成できます。AI映画が見られる日が近いことに驚きました。
Soraは、日本語の「そら」に由来され、無限の創造の可能性が込められています。
非常に詳細なシーン、複雑なカメラモーション、鮮やかな感情を持つ複数の
キャラクターを用いたビデオを生成できます。
シュミュレーション機能も搭載されており、これが未来のAGI（汎用人工知能）を
実現する手段となる可能性もあります。
もちろん、不正使用や悪用への懸念もありますが、技術そのものが衝撃的で
面白いと思います。
AIはだいぶ身近な技術になってきましたが、まだまだ人間の創造性を広げる可能性を
秘めていますね。
今後も目が離せませんので、皆様ぜひ一緒に追いかけていきましょう。
