行並列探索回路による高速3次元形状計測イメージセンサ

摘要

光切断法に基づく3次元計測システムは，簡易な演算で高い精度の距離計測を実現する．しかし，高解像度かつ高速な計測を実現するには，投射シート光の走査に対する膨大な位置検出を実行する必要がある．本稿では，我々の提案する行並列探索アーキテクチャをセンサ面上に実装し，センサ面に結像した投射シート光の高速位置検出を可能とした3次元形状計測イメージセンサを報告する．0.18μm CMOSプロセスによる375×365画素イメージセンサの試作では，目標とする1,000枚／秒の3次元形状計測に充分な394.5kHzのフレームアクセス速度を確認した．試作イメージセンサは，高速なアクセス速度を利用した複数サンプリング動作により，位置検出のサブピクセル精度を改善し，600mmの距離に対して1.10mm以下の高い距離精度を実現する．