光子の検出イベントをオンチップ処理するSPADセンサー：Singular Photonics

Singular Photonicsの「Litavis」は、光子イベントをチップ上で直接処理するCMOS SPADイメージセンサーだ。

[EDN]

時間分解能37ps、光子検出効率47％

　Singular Photonicsの「Litavis」は、デジタル光子処理機能をオンチップおよび画素内に統合したCMOS単一光子アバランシェダイオード（SPAD）イメージセンサーだ。光子イベントをチップ上で直接処理することで、外部に転送して処理する必要がある生データの量を削減する。同社によれば、Litavisによって低遅延かつ電力効率に優れた、拡張性の高いリアルタイムイメージングシステムを実現できるという。

[クリックで拡大] 出所：Singular Photonics

　3D積層構造を採用した裏面照射型（BSI）センサーで、空間情報と時間情報を取得すると同時に、深度やイベント特性といったシーン情報を抽出する。ソフトウェアで設定可能なアーキテクチャを採用し、光子計数イメージング、プログラマブルタイムゲーティング、光子のタイミング計測を、拡張可能なSPADアレイに統合している。

　Litavisは、強度、タイミング、ヒストグラムの各モードを同時に使用できる。ユーザーは新たにハードウェアを設計することなく、ソフトウェアによってセンサーのパラメーターを動的に調整できる。

　低照度環境下で256×256画素の光子計数イメージングを連続して行えるほか、64×64マクロピクセルのタイミンググリッド全体で、タイムスタンプ付きの光子イベントを同時に生成する。、波長785nmにおける光子検出効率（PDE）が47％、時間分解能が37ピコ秒、デッドタイムが4.3ナノ秒。マイクロレンズによって100％のフィルファクターを実現している。

　Litavisは、マシンビジョン、フィジカルAI、ロボティクス、深度センシング、科学イメージングなどの用途を想定している。今回の発表時点では、センサーの提供開始時期は明らかにされていない。