固体撮像素子
固体撮像素子(こたいさつぞうそし、英語: solid state image sensor)は、半導体素子の一種であり、平面状の基板上に微細なフォトダイオードを多数配置し、その平面にレンズなどを用いて結像することによって撮影を行う撮像素子(イメージセンサ)である。
従来の真空管の一種である撮像管に代わり、半導体(固体)の内部で起きる光電変換を利用したものであることからその名がある。
いわゆる半導体プロセス等の技術的方式からの分類である。現在、固体撮像素子の主流はCCDイメージセンサとCMOSイメージセンサである。いずれも光を検出して電荷を発生させるフォトダイオードを光電変換素子に使用するが、その構造の違いによる最も大きな特徴は、変換された電荷の転送方式が異なることである。CCDは隣同士で並んでいるセルに順番に電荷を受け渡すことで順次データを読み出す(シーケンシャルアクセス)方式のデバイスであるのに対し、CMOSセンサはメモリチップのようにロウとカラムで直接データを読み出す(ランダムアクセス)方式のデバイスであることである。構造の違いなどによる、両者の主な特徴をまとめると次のようになる。
最初に実用化された固体撮像素子はCCDイメージセンサで、画質も後発のCMOSイメージセンサを凌駕していたものの、製造には専用の生産ラインが必要なため、CMOSイメージセンサと比較して2から4倍くらい高額だった。既存のCMOSプロセスを流用して製造できるCMOSイメージセンサはCCDイメージセンサよりも消費電力も少なく、原理的にスミアやブルーミングが発生しないという長所があり、高速読み出しも可能で論理回路を同一製造プロセスで組み込めることから、画像処理回路をオンチップ化して画像認識デバイス等へ応用が進み、現在ではCCDと比較して劣っていた画質も改善して上回る製品もある。