激変するCMOSイメージセンシングの最新技術動向

撮像技術開発が激変期を迎えている。性能追及から機能追及への転換である。駆動力は用途の拡大、すなわちスマホ向けの見る用途 (Viewing) から、自動運転、ロボット、IoTの測る用途 (Sensing) である。原動力はCMOS LSI技術の超高度化にある。それが不可視像撮像などCMOSイメージセンサの機能進化を可能にする。一方、カメラ等の撮像システムはCMOS製のビジョンチップを搭載してイメージングとコンピューティングを融合し、CMOS製の視覚+認知機能を実現し始めた。イメージセンサ+AIビジョンはその典型である。 　本セミナーでは、こうしたCMOSイメージング進化をセンサとシステムの両面で紹介する。まず、最初にCMOSセンサに残された課題とその解決法を解説し、次いで機能進化の現状を分類して紹介する。①画素内の機能集積、例えば単レンズの3D撮像等、②センサチップに画像処理LSIやメモリを積層する高機能化、③不可視用光電変換膜積層、例えば革命的なSWIRセンサ等、④カメラモジュールの多機能化、そして、⑤全く新しい概念のイメージセンサである。 　次に撮像システムの進化、イメージングとコンピューティングの融合について解説する。1つはコンピューテーショナルイメージングで新しい撮像機能を創出する。スマホのマルチカメラによる新機能がその代表例である。もう1つはコンピュータビジョン。機器に組み込まれてエンベデッドビジョンとして進化中だ。左脳的な論理処理と右能的なAIビジョンの複合が機器に視覚+認知機能を与えて、スマホカメラや自動車などの自律化を促す。こうして急激に発展するIoT新時代の撮像システムの幕開けを紹介する。

1. CMOSイメージセンサの性能進化
   1. CMOSセンサの性能進化
   2. CMOSセンサ 性能成熟 、そして課題解決
2. CMOSイメージセンサの機能進化
   1. 画素に機能集積
   2. 3D積層で機能搭載
   3. カメラへの進化=カメラモジュールの⾼機能化
3. 新しいイメージセンサ
   1. 光電変換膜積層型イメージセンサ
   2. 赤外線イメージセンサ
   3. 新概念のイメージセンサ
4. Computational Imaging; 撮像技術の機能進化
   1. CMOS撮像システムの最新技術動向
   2. Digital ImagingからComputational Imagingへ
   3. 3D Imaging
   4. Sensor Fusion
5. Computer Vision; 撮像システムの機能進化
   1. Computer Vision; SeeingからSensingへ
   2. AI Vision; SensingからCognitionへ
   3. Embedded Vision; 撮像システムのゴール

キーワード

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• 多次元撮像
• 3D積層
• 新しいイメージセンサ
• 有機光電膜
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