マシンビジョンへの応用期待、近赤外線域撮像が可能なCMOSセンサー技術を開発：FAニュース

パナソニックは、イメージセンサーの同一画素内で近赤外線域の感度を電気的に変更できる電子制御技術を発表した。赤外線カットフィルターなどが不要となり、イメージセンサーの小型モジュール開発などに応用できる。

[MONOist]

　パナソニックは2017年2月9日、イメージセンサーの同一画素内で、近赤外線域の感度を電気的に変更できる電子制御技術を開発したと発表した。独自の積層型構造を持つ有機薄膜（積層型有機薄膜）へ加える電圧を変えることで、イメージセンサーの感度波長域を全画素同時に電子制御するもので、可視光／近赤外線域での撮像をフレーム単位で切り替えることができる。

　技術開発には、光電変換機能を持つ積層型有機薄膜と光電変換信号を読み出す回路部を完全に独立させる「CMOSイメージセンサー設計技術」、積層型有機薄膜へ加える電圧によって感度波長域をフレーム単位で全画素同時に変える「撮像波長制御技術」を活用した。

積層型有機薄膜を用いたCMOSイメージセンサーの画素構成と、撮像波長域切り替え時の信号電荷のイメージ

　近赤外線域での撮像により、人の目では暗くて見えないような場面でも鮮明な画像を取得でき、監視カメラの夜間の視認性が向上する。明るい環境では、イメージセンサーの近赤外線域感度をなくして可視光域のみで撮像すれば、色情報を取得できる。また、近赤外線域の感度を全画素で同時に制御するため、可視光域のみでの撮像に比べて4倍の画素数の撮像ができる。物質を透過する近赤外線の特徴を利用し、肉眼では見えない物質内部の情報を物質を壊さず詳細に取得することも可能だ。

　さらに、可視光／近赤外線域での撮像をフレーム単位で切り替え、可視光域撮像による目で見たままの画像と、近赤外線域撮像による人の目では捉えられない埋もれた画像情報を1フレームの差で交互に取得可能になる。

　同技術では、これまで撮像切り替え時に必要だった赤外線カットフィルターとフィルターの挿抜を行う可動部が不要になるため、イメージセンサーをモジュール化する際に小型化に寄与する。有機CMOSセンサーの特徴であるグローバルシャッターの機能も備え、高速かつ高解像度な可視光／近赤外線域撮像が求められるマシンビジョンやITS監視などの分野への活用が期待できるとしている。

暗い場所と明るい場所の撮像。可視光域のみ（左）、可視光域と近赤外線域（右）

近赤外線域撮像では水槽の醤油が透けて、奥にある瓶のラベルが認識できる。可視光域のみ（左）、可視光域と近赤外線域（右）