撮像技術に革命が起きている。イメージセンサは3次元積層構造をベースにして、超の付く高性能や高機能を実現中だし、撮像システムはAIを含むコンピューティングと融合して劇的に機能進化中だ。撮像アプリはイメージング (人の眼) に加えてセンシング (機械の眼) へと急拡大だが、そのイメージング領域ではスマホカメラの一眼カメラへ追いつき追い越せ競争を作り出すし、センシング領域では視覚認知機能を加えて自動車やロボットに組込まれ (Embedded Vision) 、その自立化 (Autonomy) を強力に支援始めている。そうした撮像進化の目玉技術は以下の通り、多岐にわたる。
- イメージセンサ技術
- #1:3D積層構造:画素アレイチップにロジックチップを積層する技術
- #2:Digital Pixel Sensor (DPS) :画素が直接デジタル値を出力するセンサ
- 3D測距撮像、単光子を検知する“SPAD”、網膜様イベント型センサ (EVS)
- #3:低価格赤外線センサ
- 技術未公表の短波長センサ=自称超低価格、MEMS感光の遠赤外センサ
- 撮像システム
- #4:Computational Imaging:撮像とコンピューティングの融合
- マルチカメラで高画質、3D測距撮像、スマホが一眼カメラに追いつき追い越せ
- #5:カメラシステムが部品に変化=カメラモジュール
- #6:自動運転の視覚認知機能=Embedded Vision:機器に組込む撮像+頭脳機能
これらの技術進化の原動力は、CMOSセンサの積層構造とコンピューティングの融合の2点にある。その後者にはCMOS製のコンピュータチップ (SoC、VPU) の小型高性能化という背景もある。本講座はこうしたCMOSベースのデジタルイメージングというべき撮像機能の技術進化の全容を紹介する。
- CMOSイメージセンサ:性能進化から機能進化へ
- CMOSイメージセンサ (CIS) の性能進化と成熟
- CISの機能進化:画素の進化
- CISの機能進化:積層で進化
- Digital Pixel Sensor (DPS) :画素出力がデジタル
- 赤外線撮像
- CMOS撮像システムの機能進化
- イメージングとコンピューティングの融合
- 3D Imaging
- Multi Camera
- Sensor Fusion
- カメラモジュールという進化
- スマホが一眼レフに挑戦する
- エンベッデドビジョン
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