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ものづくり・製造

ソニーのイメージセンサは光を数える半導体で世界の約半分

2026/6/26 （更新: 2026/9/29） シリーズ「世界トップのものづくりを解剖する」 第2回 / 全3回

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目次

ものづくりの世界には、主役の陰で全体を支える「見えない名脇役」がいる。たとえば電気をならす村田のMLCCのような部品である。今回扱うのは、それより主役に近いが、やはり目立たない部品である。カメラの「目」そのものだ。

あなたのスマホで写真を撮るとき、レンズが集めた光を受け止めて電気信号に変えている小さな半導体がある。イメージセンサという。 そして世界のイメージセンサの4割台半ば〜5割強（売上ベース）、さらにスマホ向けに限れば5割超が、ソニー製だ1。独立系の集計とソニー自身の公表値では、数字が8ポイントほど違う。 とりわけiPhoneは長くソニーに頼ってきた。アップルのティム・クックCEOは2022年12月、「10年以上にわたってソニーのイメージセンサを使ってきた」と述べている2。クックが言ったのは採用の長さであって独占供給ではないが、事実上続いてきたソニーへの依存を、2025年の報道も「exclusive reliance on Sony」と表現している2。

イメージセンサは「光を数える」装置

中身は、微小な光センサ（画素）を数千万個敷き詰めたものだ。

ひとつの画素は「フォトダイオード」という素子で、やっていることは単純。 光（光子）が当たると電子がはじき出され、当たった光の量に比例して電気が溜まる。その電気を数値に変換すれば、「この点はどれくらい明るかったか」が分かる。 これを数千万点ぶん一斉にやれば、一枚の画像になる。つまりカメラのセンサとは、何千万個の“光の計量カップ”が並んだ盤なのだ。

問題は、画素を小さくするほど、そこに届く光が減って暗く・ノイジーになること。 この戦いの歴史が、そのままソニーの技術の歴史になっている。

ソニーの一手：「窓の前の配線」をどかす（裏面照射）

画素には、信号を運ぶ金属配線が必要だ。昔の作り方（表面照射）では、その配線を光の入り口の“前”に置いていた。入ってきた光の一部を配線がさえぎり、その分は画素に届かない。

そこでソニーがやったのは、文字どおりチップを裏返すこと。 配線を画素の裏側に回し、光がフォトダイオードに直接当たるようにした。これが「裏面照射（BSI）」だ。同じ光でも、ずっと多くを拾えるようになった（同じ画素サイズの表面照射品と比べ、ソニーの測定でほぼ2倍の感度）3。ソニー自身の沿革は、民生向けの製品化を2009年としている3。

※ 概念図（断面の模式図） 表面照射（従来） 配線 フォトダイオード 配線が光をさえぎる → 暗い 裏面照射（ソニーBSI） フォトダイオード 配線 光が直接届く → 明るい
配線を裏に回し、光がフォトダイオードに直接届くようにしたものが裏面照射である。同じ光でも多く拾える。（イメージ図）

その先も、ソニーは積み重ねた。

「これ以上小さく」の壁から“賢さ”へ

画素はどんどん小さくなり、いまでは1辺が約0.5マイクロメートルの画素まで発表されている。2022年に0.56µmを発表したのは競合のOmniVision、2025年に0.5µmを「世界初」として発表したのはサムスンだ6。最小画素の一番手は、ソニーではない。 0.5マイクロメートル＝500ナノメートルは、可視光の波長そのものと同じ桁だ。ただし「波長より小さい画素は作れない」わけではない。OmniVisionは0.56µm画素の発表で「画素の微細化はもはや光の波長には制限されない」と述べ、可視光域では0.61µm品と同等の量子効率を実証したと主張している（同社の自己申告）6。OmniVisionの主張どおりなら、壁は物理の禁止というより、微細化を続けて割に合うかという設計と採算の問題になる。

だから競争の軸は、「小さく」だけでなく「賢く」へ広がる。何枚も重ねて回路を載せ、画素同士を束ね(ビニング)、計算で暗所やダイナミックレンジを稼ぐ。半導体の微細加工とアナログ回路の設計と光学が一体で要求される。この点がソニーの堀（モート）だ。

なぜ簡単に真似できないのか

ソニーは、設計から製造までを自社で抱える垂直統合（IDM）で、2021年からの3年間に半導体分野へ約9300億円を投じたと自社で公表している7。熊本・長崎をはじめ国内6県に製造拠点を持つ7。 裏面照射・積層・サブ波長画素といった工程は、画素を深い溝で隔てるなど、ナノの作り込みの塊だ。化学（材料）×微細加工×アナログ設計×光学が不可分に絡む。この構図はMLCCと同じだ。「ものづくりの強さ」とは、この絡まりを束ねて歩留まり良く量産できること、に尽きる。

ただし、イメージセンサ市場はスマホ向けが6割超を占め（Yole）、その波を大きく受ける8。ソニーは2025年に世界シェア6割を達成するとしていたが、2025年6月の報道によれば、その達成時期を先送りした。同じ報道は背景に、顧客側の減速と中国勢との競争を挙げている8。アップルが次世代センサの製造でサムスンと組み、ソニーへの独占的依存から転換するとの報道もある2。世界一は、ここでも固定された地位ではない。

出典8件

  1. 世界シェア：独立系のYole Groupは、ソニーの全イメージセンサ売上シェアを2022年42%→2023年45%としている（2024年の値は同記事には無い）。Yoleが掲げる「50%」はソニーの到達見込みであって実績ではない（リリース題「Sony is set to capture 50% of the CIS market」、本文は「advancing toward a 50% market share」）。一方ソニー自身は自社サイトで「世界シェア（金額ベース）53%、これを60%に引き上げる計画」としている。こちらはベンダーの自己申告で、ページに年度の記載は無い。Yoleの45%は2023年の値なので、両者の差には測り方に加えて時点のずれも含まれうる。スマホ向けはTechInsightsが2024年第3四半期に「55%超」で首位とする（無料公開のブログ要約で、売上・個数いずれの基準かは記載なし）。測り方（全用途/スマホ、売上/個数、実績/見込み、独立系/自己申告）で数値は大きく変わる。 https://www.eenewseurope.com/en/cmos-image-sensors-sony-heads-towards-50-market-share/ ／ https://www.sony-semicon.com/en/company/group/index.html ／ https://www.techinsights.com/blog/narrative-smartphone-image-sensor-market-share-q3-2024 ↩

  2. iPhoneセンサのソニー供給：ティム・クックは2022年12月に「10年以上にわたってソニーのイメージセンサを使ってきた」と述べた（DPReview）。述べたのは採用期間であって独占供給ではない。アップルがサムスンと組んで次世代センサを製造するとの報道はFinancial Times発（2025年8月）で、テキサスの工場で製造する計画とされ、同報道は現状を「exclusive reliance on Sony」からの転換と位置づけている（いずれも計画段階。二社購買か置換かは報道に無い）。 https://www.dpreview.com/news/3849832154/apple-s-tim-cook-confirms-it-s-been-using-sony-sensors-in-its-iphones-for-over-a-decade ／ https://www.macrumors.com/2025/08/07/apple-to-switch-to-us-made-iphone-sensors/ ↩ ↩2 ↩3

  3. 裏面照射（Exmor R）：ソニーは2008年6月11日に裏面照射型CMOSイメージセンサの開発を発表し、「同じ画素サイズ（1.75µm角）の表面照射品と比べてほぼ2倍の感度（+6dB）、ノイズ−2dB、S/N +8dB」としている（ソニー自身の測定値）。この出典が扱うのは開発の発表まで（見出しは “Sony develops …”）で、民生向け”Exmor R”の製品化を2009年とする点は範囲外である。製品化年はソニーセミコンダクタソリューションズの沿革ページが「In 2009, it commercialized a back-illuminated CMOS image sensor that achieved twice the sensitivity of conventional products」と記す（同社の自己申告）。 https://www.sony-semicon.com/en/company/history/index.htmlなお「世界初の量産BSI」とは断定できない。ソニーの当該リリースに “world’s first” の記載は無く、OmniVisionは2008年9月23日に、同社のBSI技術「OmniBSI」を初めて採用した8MPセンサOV8810を発表している（同社リリース）。 https://web.archive.org/web/2015/http://www.sony.net/SonyInfo/News/Press/200806/08-069E/index.html ／ https://www.ovt.com/press-releases/omnivision-premieres-worlds-first-1-3-inch-8-megapixel-camerachip-sensor-with-1-4-micron-omnibsi-technology/ ↩ ↩2

  4. 積層型CMOS（Exmor RS）：2012年8月20日、ソニーが「世界初の積層型」として発表した。これは同社の自己申告で、原リリースには *1「Accurate at time of press release (August 20, 2012)」という時点限定が付く。リリース本文は「Shipments will commence in October」とするが、原リリースの表は見出しが「Shipment date (planned)」＝予定であり、2012年10月出荷予定は積層型センサ3機種のうち ISX014 のみ。主力の IMX135 は2013年1月、IMX134 は2013年3月の予定とされている。phys.org はこのリリースの転載（末尾「Source: Sony」）で、注記も出荷予定表も含まない。 https://web.archive.org/web/20121011235519/http://www.sony.net/SonyInfo/News/Press/201208/12-107E/ ／ https://phys.org/news/2012-08-sony-exmor-rs-world-stacked.html ↩

  5. 2層トランジスタ画素：ソニーセミコンダクタソリューションズが2021年12月16日に発表（同月11日開幕の IEEE IEDM 2021 で公表）。フォトダイオードと画素トランジスタを別々の基板層に分ける構造で、同社によれば飽和信号量がおよそ2倍になる。ただし、これは同社の自己申告で、比較は「1平方µm換算（on a one square μm equivalent basis）」で自社の従来型裏面照射センサと対照したもの。画素そのものの容量が2倍になったという意味ではない。なお上の層へ移るのは転送ゲート（TRG）以外の画素トランジスタで、アンプトランジスタを大きくできることが暗所ノイズの低減につながる、と同社は説明している。 https://www.sony-semicon.com/en/news/2021/2021121601.html ↩

  6. 最小画素ピッチ：OmniVisionのプレスリリース（2022年2月15日）。同社は「世界最小の0.56µm画素」と発表し、副題で「画素の微細化は光の波長に制限されないことを実証した」とし、可視光域で0.61µm画素と同等のQPD／QE性能を主張している（いずれも同社の自己申告）。同リリースは0.56µm画素を2022年第2四半期に200MPセンサへ実装予定とも述べる。その後サムスンは2025年10月7日、0.5µm画素の200MPセンサ ISOCELL HP5 を「world’s first image sensor to feature pixels as small as 0.5µm」として発表した（同社の自己申告。発表日はGSMArenaの同日報道による）。 https://www.ovt.com/press-releases/omnivision-leads-pixel-shrink-race-with-the-development-of-worlds-smallest-0-56-micron-pixel/ ／ https://semiconductor.samsung.com/image-sensor/mobile-image-sensor/isocell-hp5/ ／ https://www.gsmarena.com/samsung_unveils_new_200mp_isocell_hp5_sensor_for_phones-news-69829.php ↩ ↩2

  7. 投資額：ソニーセミコンダクタソリューションズは自社サイトで「2021年からの3年間の設備投資額は約9300億円」としている（同グループ全体の設備投資額であり、イメージセンサ限定ではない。同社の自己申告）。同ページは製造拠点の所在地として熊本・長崎・山形・大分・鹿児島・宮城を挙げている。Japan Todayは2023年時点で「2023年度までの3年間に同分野へ約9000億円の設備投資を計画」と報じており、当時は計画値だった。IDM＝垂直統合。 https://www.sony-semicon.com/en/company/group/index.html ／ https://japantoday.com/category/tech/sony-to-build-new-image-sensor-factory-in-kumamoto-in-chip-push ↩ ↩2

  8. スマホ依存：Yole Groupの2025年版CIS報告は「スマートフォンがCISの世界市場の6割超を占め続けている」とする（optics.org経由）。シェア6割目標：DigiTimes（2025年6月16日）は、ソニーが「2025年に売上シェア60%」という目標の達成時期を先送りしたと報じた（見出し “Sony delays image sensor market share target amid customer slowdown and China competition”、リード “has pushed back its target … originally set for 2025”。目標値そのものの引き下げには言及していない。本文は有料で、無料で読めるリード文までを確認）。 https://optics.org/news/16/7/48 ／ https://www.digitimes.com/news/a20250616PD225/sony-sensor-competition-2025.html ↩ ↩2

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