Onsemi、HDR140dB/8.3MPのCMOSイメージセンサの詳細をらかに
Z載CMOSイメージセンサの最j}、Onsemiはダイナミックレンジ140dBと広く画素数が8.3Mピクセルと高い解掬戮鮓悗「AR0820」を量溳表していたが、\術の詳細をこのほどらかにした(図1)。同時に、現在開発中のイメージセンサについて、その問点と解策もらかにした。

図1 ダイナミックレンジ140dB、画素数8.3MのCMOSイメージセンサ「AR0820」 出Z:Onsemi
CMOSイメージセンサのダイナミックレンジを屬欧襪燭瓩砲蓮るい場Cでの映気醗鼎ぞCでの映気鬚修譴召貉り、1に合成している。これまでは最低でも2以屐3あるいは4の映気鮃臉して1にすることもあった。このAR0820 では4の画気鮃臉して140dBという高いダイナミックレンジを達成した。
イメージセンサからの画気鮃臉して1に収めるためには、合成のアルゴリズムを演QするロジックICがLかせない。このロジックICには、H数露光した画気鯤毋Tしておくメモリや、誤りルv路、サイバーセキュリティv路、機W向けのハードウエアv路、高]I/Ov路などが集積されている。カメラ霾のフォトダイオード、電気信、吠儡垢気譴薪轍戮鰤k時QめたりWuを屬欧燭蠅垢襪燭瓩硫菫v路トランジスタ、カラーフィルタ、マイクロレンズアレイとロジックICを積層している(図2)。
図2 センサにはカラーフィルタやフォトダイオード画素v路、ロジックICをスタック 出Z:Onsemi
加えて画素数も830万画素とHく解掬戮屬欧燭里、クルマの運転中でも遠くのシーンをはっきりを見分けるためである。AR0820は400m先のクルマを見分けることができる。それだけではない。例えば、時]60kmで走行中にi気膨籏V中のO転Zを見つけ、O動的にブレーキをかける場合には、応答時間の間走行する{`とブレーキをかけて停Vするまでの{`を合わせて43m、さらにボンネットの長さもせて45mの{`が要になる(図3)。
図3 高解掬戮呂笋呂蠎{求 出Z:Onsemi
つまり2Mピクセル度の広角カメラでは45m先の画気蓮e15ピクセルしかない画気箸覆辰討靴泙。このため、その4倍の8.3Mピクセルの高解掬戮クルマでも求められるのだという。60km/時以屬覗行する場合には解掬戮呂気蕕要になる。
Z載カメラに要求される性Δ呂修譴世韻任呂覆ぁADASやO動運転に向けては、カメラのや信頼性に関しても啣修靴覆韻譴个覆蕕覆。例えば、センサ屬棒兪悗垢襯ラーフィルタは外線で劣化しやすいため、この影xをDり除くような\術も開発しているという。
また、故障Xを再現してテストするためのフォールトインジェクションをWすることで、開発期間の]縮を図っている。例えば、画気凌Г変わるとか、データにL陥があるような故障画気離薀ぅ屮薀蠅△┐討り、こういった誤りをR入することによって、]時間で劣化X況をシミュレーションする。
現在AR0820の次のを開発中で、ダイナミックレンジを155dBに屬欧討い。定ユーザーにアルファサンプルを出荷しておりh価中である。Z載イメージセンサは、交通信、筌ルマのテールライトやヘッドライトを認識するため、フリッカ(LEDライトのk陲Lけるように見える)を抑えなければならない。来のフリッカ敢では、低照度での感度やるさをはじめとする何らかの性Δ魑樟靴砲靴討い襪箸い。そこで匐┐里覆ぅ札鵐気粒発を`指している。
HDR(High Dynamic Range)とフリッカとの両立を図るため、同社はSuper-exposure\術を開発した。長時間露光しても電荷が和しづらくするためキャパシタをjきくし、3の映気155dBのダイナミックレンジを達成した。このセンサが実際のクルマに搭載されるのは、現在のサンプリングh価から、量巤期を経て2025Qころになりそうだと見ている。