ソニー、自動車向け初の単一チップSPAD LiDARセンサーを発表

自動車カメラとミリ波レーダーが普及する中、LiDARは高精度路面状況検知と物体検出での役割を確立しつつあります。しかし課題も残っています：距離測定精度の向上、多様な環境での安全性と信頼性の確保、ソリッドステート・コンパクト・コスト効率の良い設計への移行。ソニーはLiDAR技術のブレークスルーでこれらのハードルに取り組みます。

単一光子アバランシェダイオード（SPAD）ピクセルは、光源から放出され物体で反射した光の帰還時間を計測して距離を測る直接飛行時間（dToF）センサーの核心を成します。

ソニーの新しいIMX459 SPAD深度センサーは、SPADピクセルと専用距離測定処理回路を単一シリコンダイ上に統合——自動車LiDAR向け業界初の試みです。量産は2022年3月開始予定で、先進運転支援システム（ADAS）と自動運転（AD）向けに検出・認識性能を向上させることを約束します。

IMX459はソニーの成熟したCMOSイメージセンサー遺産を基盤に、裏面照射ピクセル、スタックドダイアーキテクチャ、銅-銅（Cu-Cu）接続を採用。これらにより10µm角ピクセルを実現し、コンパクトな1/2.9インチフォーマットで約10万有効ピクセルを提供。短距離から長距離まで15cm距離分解能を実現しながら、自動車機能安全規格の信頼性と安全性要件を満たします。

スタック構成では、Cu-Cu接合でトップのSPADピクセルチップと、距離処理回路を内蔵したボトムロジックダイを接続。このレイアウトは高開口率を維持し、ピクセルピッチを10µmに抑制。センサーの入射光面には微細な不規則性があり、入射光子を屈折させ吸収効率を向上させます。

自動車LiDARで一般的な905nm波長で24%の光子検出効率により、IMX459は低反射率ターゲットを高解像度で確実に検出可能。各ピクセルにCu-Cu接続されたアクティブリチャージ回路が、通常動作で光子あたり約6nsの応答速度を提供します。

センサーはAEC-Q100 Grade 2自動車電子信頼性試験に合格し、ISO 26262機能安全要件を満たすよう設計され、ASIL-B(D)の故障検出、通知、制御をサポート。これらの認証が将来のモビリティソリューション向けLiDARの安全性と信頼性を支えます。

ソニーはIMX459を統合したメカニカルスキャニングLiDARリファレンスデザインをリリースし、顧客とパートナーの開発加速、エンジニアリング工数削減、総コスト低減を可能にします。

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