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ソニーとProphesee、業界最小画素、業界最高HDR特性の積層型イベントベースビジョンセンサを開発

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February, 25, 2020, 東京--ソニー(Sony)とプロフェシーは、業界最小画素サイズ4.86μmで業界最高124dB以上のHDR特性を実現する積層型イベントベースビジョンセンサを共同で開発した。
 この成果は、米国サンフランシスコで開催されたISSCC(国際固体素子回路会議)において発表した。

積層型イベントベースビジョンセンサは、各画素の輝度変化を非同期で検出し、変化したデータのみを座標および時間の情報と組み合わせて出力するため、高効率で高速、低遅延なデータ出力が可能。
 開発品は、ソニーが保有するCu-Cu(カッパー・カッパー)接続を用いた積層型CMOSイメージセンサの小型、低照度での高感度などの技術と、プロフェシーが保有するMetavisionの高時間分解能、高出力のデータ読み出しなどのイベントベース方式のビジョンセンシング技術を組み合わせることにより、低消費電力で小型ながら高解像度で高速、高時間分解能を実現したビジョンセンサ。
 開発品は、幅広い環境、状況下での素早い動体の検出など、様々なマシンビジョン用途に適している。

開発品の主な特徴
1.業界最小画素サイズ4.86μmのイベントベース方式の積層型による小型、高解像度
画素チップ(上部)と、非同期デルタ変調方式を用いた輝度変化を検出する信号処理回路を組み込んだロジックチップ(下部)を分割して配置。両チップを画素ごとにCu-Cu接続を用いて導通し、積層。業界最小の画素サイズ4.86μmに加えて、ロジックチップには微細な40nmプロセスを採用し高集積化を図ることで、1/2型で1,280×720のHD解像度を実現。

2.高い開口率による業界最高124dB以上のHDR特性
裏面照射型画素と一部のN型MOSトランジスタのみを画素チップに搭載し、開口率を77%に高めたことで、業界最高 124dB以上のHDR特性を実現。長年のCMOSイメージセンサ開発で培った高感度、低ノイズ技術により、低照度(40mlx)でのイベント検出が可能。

3. 高時間分解能、高出力でのイベントデータ読み出し
フレームベース方式ではフレームレートに応じて一定の間隔で全体の画像を出力するのに対し、イベントベース方式では行方向調停回路を用いて非同期で画素データを選択。時間情報を1µs単位の精度で輝度変化が起こった画素アドレスに付加することで、高時間分解能でのイベントデータ読み出しを確保。さらに、イベントごとに輝度変化の両極性、時間、座標のデータ(x/y)を効率的に圧縮することで、1.066Gepsの高出力イベントレートを達成。

(詳細は、https://www.sony.co.jp)