時間相関型イメージセンサの実用化開発と新しいパターン計測技術への応用研究
【研究分野】計測工学
【研究キーワード】
時間相関型イメージセンサ / CMOS / 画像センシング / 光計測 / 相関カメラ / ヘテロダイン / CMOSイメージセンサ / イメージセンサ / 相関計測 / 光通信 / 位置姿勢計測 / 白色干渉
【研究成果の概要】
本研究では,時間相関イメージセンサデバイスの性能向上と応用計測技術の発展の両面に関して、飛躍的な進展を実現することができた。
デバイス面では,企業との密接な協力のもと,これまでの研究で明らかになった設計指針と理論的数値的な解析によって基本設計を行い,この設計を企業側が固有の半導体プロセスに適合させるように修正し,また固有のIPを組み合わせることにより具体設計を行い,320x256画素の実用に近いデバイスを完成させた。またカラー化,多チャンネル化も実現した。
応用計測技術の面では,上記デバイスを用い,科学技術研究ならびに産業応用向けの新規で高性能な計測技術と映像化技術の実現に向けた研究開発を遂行した。原理的ならびに技術面でのポイントは,1)三相型によって可能になる振幅と位相の同時検出能力の活用,2)種々の物理量-光変換効果との連携による光以外の場のパターン計測法への展開,3)波長領域の赤外への拡張による物質分布・特定への応用,が研究の主要な方針となる。1)については,新たにレーザと音響光学素子によるヘテロダイン干渉法と組み合わせた実時間三次元画像化法ならびに実時間音響振動映像法を実現した。2)においては,実時間の白色干渉イメージャと光コヒーレンストモグラフィーイメージャの実現,鋼板表面の漏洩磁束とファラデー結晶・偏光計測手法を用いた表面検査映像法を実現した。3)においては,特にスペクトルマッチングイメージャの波長領域の拡張に関して,本研究での成果を受け手の浜松の知的クラスタ事業と連携した展開を現在進めている。
【研究代表者】