CMOSイメージセンサを用いた空間光通信画像センサ

信号機や車のテールランプなどにLEDが用いられていることから、LEDを用いた車車間・路車間での空間光通信の実用化が期待されています。我々は、空間光通信への応用を目指したCMOSイメージセンサの研究を行なっています。開発されたセンサは、画像用と通信用の画素を1つのセンサに交互にアレイ状に配列することで、通信源の探索のための画像取得機能と、光源位置に対応する画像領域から信号を取り出す機能を同時に実現しています。通信信号用画素は下図のような構造をしており、フリンジング電界により、PDの大きい寄生容量を無くして、発生した電荷は高速に電荷検出部へ移動することで、長距離（>100m）で、高いキャリア周波数（>10Mbps）でも対応できることになります。これは、2010年にISSCCにて発表され、同年に静岡新聞・中日新聞・日本経済新聞で報道されました。

空間光通信画像センサ	通信信号用画素

画像センサのブロックダイアグラム図	撮像画像(aとb)と信号再生画像(cとd)

文献

1. S. Itoh, I. Takai, M. Z. Sarker, M. Hamai, K. Yasutomi, M. Andoh, S. Kawahito," A CMOS Image Sensor for 10Mb/s 70m-Range LED-Based Spatial Optical Communication," IEEE Int. Solid-State Circuits Conf., Dig. Tech. Papers, pp402-403.
2. S. Itoh et al.," A CMOS Image Sensor for Car-to-Car/Raod-to-Car Optical Communication Systems and evaluation of the Optical Communication Pixel," ITE , Tech. Papers, vol.33, no.18, IST2009-16, pp33-36
3. M. Z. Sarker et al.," A CMOS Imager and 2-D Light Pulse Receiver Array for Spatial Optical Communication," IEEE Asian Solid-State Circuits Conference, pp113-116, Taipei, Nov.2009.