長距離検知を可能にするステレオ視方式三次元距離センサーLSIに関する研究

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K06302
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: 有馬 裕 九州工業大学, マイクロ化総合技術センター, 教授 (10325582)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 三次元距離センサー / ステレオ視 / 透明板 / 画像シフト / 検知距離シフト

Outline of Annual Research Achievements

昨年度設計・試作したイメージセンサー間隔が8mmのシングルチップ三次元距離センサーLSI（0.35μmCMOS 1-poly 4-metal、チップサイズ：10.0mm×2.5mm）の機能動作を検証して正常に動作することを確認した。
更に、当該三次元距離センサーLSIとそのコントロール信号や出力信号を制御するためのマイクロコードを格納した制御用LSI（0.35μmCMOS 1-poly 4-metal、チップサイズ：9.97mm×4.02mm）をコンパクトにアセンブリするためのシリコンインターポーザを試作し、実際にそれらを組み立てて動作検証を行い正しく動作することを確認した。
シリコンインターポーザ上に組み立てた三次元距離センサーモジュールを用いて、本研究での提案テーマであるイメージセンサーとレンズ間に設置した透明板を傾けることで検知距離の変調を実現する機能に関して予備実験を行い、透明板の角度変化が0.87度で検知距離が約0.3m（距離が2.4mにおいて）変調ることが確認された。
今回の予備実験では、静電気を駆動力として透明板を傾ける実験を行なったが、透明板を十分傾けるためには100V近い高電圧が必要であった。そこで、他の駆動機構を検討し電流磁場を用いる方法について予備実験を行い10mA以下の電流で駆動できる機構に変更することにした。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当研究の目的である、シングルチップLSI（コンパクトサイズ）で長距離（数10m～100m）を検知できるステレオ視方式三次元距離センサーの実現に向けて、その実証に欠かせないシングルチップ三次元距離センサーの正常動作とそれを用いた透明板による距離変調機能の予備実験に成功した。

Strategy for Future Research Activity

透明板の新たな駆動方式を用いて、新たな透明版の傾き制御機構を作成し、様々な距離変調実験を行い長距離検知機能の詳細な評価を進める。
必要に応じて、透明板傾斜制御機構やシリコンインターポーザなどの改良も行う。

Causes of Carryover

評価用治具作成に必要な部品等の費用が少なくて済み少ない予算額で研究が実施できた。
この繰り越された予算額は透明版の傾き制御機構を作り直す費用などに充てる予定。