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業界最高のFOMを達成

 注目発表である、ソニーによる画素並列14ビットA-D変換器を用いた裏面照射型グローバルシャッターCMOSイメージセンサー(講演番号 5.1)、米Microsoft社の直接型TOFセンサー(講演番号 5.8)、東芝のLiDAR用SoC(講演番号 5.7)について、ポイントを紹介する。

 ソニーのCMOSイメージセンサーは、フィト・ダイオード・アレーを構成した90nmCMOSウエハー(上側)と、14ビットA-D変換器と信号読み出し回路を構成した65nmCMOSウエハー(下側)を3D積層した構造を持つ。6.9μm × 6.9μmの画素ごとの差動アンプ回路は、上下のウエハーに分離して構成されており、画素ごとに2カ所でCu-Cu接合される。100万画素を超える画素並列A-D変換器は世界初であり、消費電力×ノイズ/(画素数×フレーム数/秒×A-D変換器解像度)で定義するFoM(Figure Of Merit)も0.24e-・nJ/stepと業界最高性能を示し、イメージセンサーを構成する新たなアーキテクチャーの方向性を示した。

 Microsoftは、3.5μmの微細画素を用いた100万画素を超える間接型TOFセンサーを発表した。2014年の前回発表と比較して、変調周波数を最大320MHzと向上することで0.2%以下という高い測距精度も同時に実現している。120度の広画角で撮影された2mの位置にあるピンポン玉のデプスマップ画像はその精度の高さを印象付けた。