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解説

　CCDイメージ・センサおよびCMOSイメージ・センサは，ディジタル・カメラやビデオ・カメラを初めとして，昨今では携帯電話やパソコン/PDAなどにも搭載されるようになり，爆発的な普及を見せています．
　本書では，CCDイメージ・センサの基本的な原理から，さまざまな構造とそれぞれの動作方式，各種特性の意味と技術的展望について，図解を多用して具体的に解説しています．また，システム・オン・チップに対応し，幅広い応用が可能となることで注目されるCMOSイメージ・センサについても，同様に詳しく解説しています．

目次

目次

　　　　　撮像素子の誕生からCCD/CMOSイメージ・センサまで
第1章　イメージ・センサの歴史
　1-1　イメージ・センサの登場
　1-2　半導体イメージ・センサ
　1-3　CCDイメージ・センサの実用化
　1-4　CMOSイメージ・センサ

　　　　　光電変換と走査による撮像の基本概念
第2章　イメージ・センサとは何か
　2-1　基本概念を知ろう
　　2-1-1　受光
　　2-1-2　信号の取り出し
　　2-1-3　映像信号の伝送
　　2-1-4　光電変換と走査
　2-2　イメージ・センサの種類はたくさんある
　　2-2-1　光電変換の材料
　　2-2-2　走査方式
　　2-2-3　画素が受動か能動か
　2-3　想像以上に多い用途と将来の夢
　　2-3-1　あらゆる場所で使われる
　　2-3-2　特殊な用途

　　　　光電変換から信号出力までの手法と特徴
第3章　CCDイメージ・センサの基礎
　3-1　どうやって動くのだろう
　　3-1-1　光電変換
　　3-1-2　電荷の蓄積
　　3-1-3　電荷の転送(CCDの原理)
　　3-1-4　電荷の検出
　3-2　転送方式と走査方式を理解しよう
　　3-2-1　フレーム・トランスファ方式
　　3-2-2　インターライン・トランスファ方式
　　3-2-3　フレーム・インターライン・トランスファ方式
　　3-2-4　走査方式と読み出し転送動作
　　3-2-5　その他の転送方式
　3-3　画素の構造と動作はどうなっているのか

　　　　　感度とダイナミック・レンジと解像度と…
第4章　CCDイメージ・センサの特性
　4-1　押さえておくべき基本特性
　　4-1-1　感度
　　4-1-2　ダイナミック・レンジ(飽和信号量)
　　4-1-3　解像度
　　4-1-4　スミア
　　4-1-5　残像
　　4-1-6　分光感度
　4-2　避けて通れないノイズ
　　4-2-1　ランダム・ノイズ
　　4-2-2　固定パターン・ノイズ
　　4-2-3　ノイズの評価

　　　　　静止画からカラー・ビデオまで多様に対応する
第5章　CCDイメージ・センサの応用技術
　5-1　動かしかたと出てくる信号
　　5-1-1　端子構成例
　　5-1-2　駆動タイミングと信号出力
　　5-1-3　信号出力の全体像
　5-2　特徴的機能と特殊な撮像方式
　　5-2-1　電子シャッタ
　　5-2-2　手振れ補正
　　5-2-3　瞳補正
　　5-2-4　広ダイナミック・レンジ撮像
　　5-2-5　高速度撮像
　5-3　ディジタル・カメラ用CCDイメージ・センサの違い
　　5-3-1　2種類のCCDイメージ・センサ
　　5-3-2　動作タイミング
　5-4　信号の料理のしかた
　　5-4-1　白黒カメラ・システムと信号処理
　　5-4-2　単板式カラーCCDイメージ・センサと信号処理
　　5-4-3　ディジタル・カメラの信号処理
　　5-4-4　絵作り

　　　　　構造と動作の基礎から固定パターン・ノイズの解決まで
第6章　CMOSイメージ・センサの特徴と技術
　6-1　 CMOSイメージ・センサの特徴…CCDイメージ・センサと比較して
　　6-1-1　構造と動作方式の違い
　　6-1-2　製造プロセスとシステム・オン・チップ
　　6-1-3　特性と電源
　　6-1-4　蓄積の同時性
　　6-1-5　混色
　6-2　固定パターン・ノイズの解決
　　6-2-1　固定パターン・ノイズの発生原因
　　6-2-2　各種の画素構造
　　6-2-3　固定パターン・ノイズを抑圧する方法

　　　　　ワンチップ・カメラ，画像処理から機能組み込みの技術
第7章　システム・オン・チップ
　7-1　Camera on a Chip
　　7-1-1　ワンチップ・カメラの構成
　　7-1-2　システム・オン・チップのありかた
　7-2　映像を再現する以外の機能
　　7-2-1　エッジ検出
　　7-2-2　パターン・マッチング
　　7-2-3　解像度可変と注視
　7-3　広ダイナミック・レンジ撮像
　　7-3-1　デュアル・サンプリング
　　7-3-2　対数変換
　　7-3-3　蓄積容量変調方式
　　7-3-4　画素内A-Dコンバータ+複数回サンプル
　　7-3-5　画素内アナログ処理方式
　7-4　画像処理
　　7-4-1　適応イメージ・センサ
　　7-4-2　アナログ2次元DCT画像圧縮
　　7-4-3　空間フィルタ
　7-5　3Dセンシング
　　7-5-1　三角測量
　　7-5-2　光度判定
　　7-5-3　光路差
　7-6　その他の機能
　　7-6-1　動体検出
　　7-6-2　グローバル・シャッタ
　　7-6-3　カラー分離フォト・ダイオード
　　7-6-4　Foveated Image Sensor

Appendix　オプト・デバイス関連の基礎知識
　A-1　P型，N型シリコン
　A-2　ポアソン(Poisson)方程式(電流密度方程式，電流連続方程式)
　A-3　光学サイズと有効画角対角
　A-4　光強度と感度
　　A-4-1　光強度の定義
　　A-4-2　各種基準の関係
　　A-4-3　色温度
　　A-4-4　量子効率と感度
　　A-4-5　ディジタル・カメラの感度
　　A-4-6　赤外カット・フィルタの分光透過率
　A-5　画素開口のサンプリングによるMTFと折り返し
　A-6　kTCノイズ(リセット・ノイズ)の雑音電圧
　A-7　CDS回路のフィルタ特性
　A-8　サンプル&ホールド回路と閾値バラツキ
　A-9　2次元離散コサイン変換と1次元変換の関係
　A-10　物理定数

用語解説
索引

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