NEC、最高感度と最大画素数の室温動作テラヘルツカメラを開発

世界最高感度かつ最大画素数の室温動作テラヘルツカメラの開発に成功
〜非破壊検査や異物検知センサの実用化に向けて大きく前進〜


　NECは、独立行政法人　情報通信研究機構（理事長：坂内　正夫、以下NICT）の委託研究（注１）により、テラヘルツ（THz、注２）アレイセンサの新画素構造を開発し、０．５〜０．６THz付近において、当社比約１０倍の最小検知パワーの向上を実現しました。また、NECは今まで画素数３２０×２４０のアレイセンサを搭載したTHzカメラを製造・販売しておりますが、今回４倍の画素数の６４０×４８０アレイセンサの製造技術を開発し、同アレイセンサを搭載したカメラを開発しました。この画素数は、THzの周波数領域では世界最大の画素数です。
　さらに、隣り合うピクセル同士をまとめる４×４のピクセルビニング処理により信号雑音比を更に４倍に向上させ、新画素構造の効果と合わせて最小検知パワーを約４０倍に向上し、室温動作の２次元アレイセンサ（注３）としては同周波数領域で世界最高感度を実現しました。

　NECは、２００８年４月に高感度のボロメータ（注４）型非冷却２次元テラヘルツアレイセンサを開発して以来、高感度実時間非冷却テラヘルツカメラの開発や、テラヘルツアレイセンサの感度向上に取り組んできました。今後、今回の成果を活用してテラヘルツ画像計測装置の開発・製品化を進め、非破壊検査、医療・創薬、違法物検知等の分野で貢献していきます。


＜背景＞
　THz波は、赤外線と電波の中間に位置する電磁波で、計測や通信等における新たな利用技術の研究が進められています。THz波はプラスチック・紙・衣服などを透過し、またTHz波を用いた画像計測はX線よりも安全であると考えられているため、次世代の非破壊検査技術や病理診断技術の有力な候補として注目されています。

　室温動作の小型THzカメラの技術開発動向として、赤外線検出技術をより長波長（低周波）の電磁波であるTHz波の検出に応用するアプローチと、電波の高周波回路技術を電波よりもっと高周波のTHz波の検出に応用するアプローチがあります。０．５〜０．６THz付近の周波数領域（波長に換算すると５００〜６００μm）は、今まで上記両アプローチではカバーできておらずTHzギャップと呼ばれておりました。
　NECは、THzアレイセンサの新画素構造の開発により、この領域での最小検知パワーを１桁向上させることに成功しました。また、５００〜６００μmというTHz波としては長い波長の電磁波の検出であることを考慮して、４×４のピクセルビニング処理により信号雑音比を更に４倍に向上し、新画素構造の効果と合わせて約４０倍の最小検知パワーの向上を達成することができ、THzギャップを埋めることができました。
　今回の感度向上の概要、新画素構造のアレイセンサの最小検知パワーの世界での位置付けについては別紙をご参照下さい。

　NECグループは、「２０１５中期経営計画」のもと、安全・安心・効率・公平という社会価値を提供する「社会ソリューション事業」をグローバルに推進しています。当社は、先進のICT技術や知見を融合し、人々がより明るく豊かに生きる、効率的で洗練された社会を実現していきます。


【別紙】感度向上と高画素化の概要

　※添付の関連資料を参照


以上


　（注１）THzギャップを埋める実時間THzカメラの研究開発

　（注２）０．１THz〜１０THzの周波数帯の電磁波。波長は３mm〜３０μmで電波と光の境界に位置する。なお、１THz＝１０００GHz。

　（注３）２次元アレイセンサとは、感度を有する微小検出器を行方向と列方向に２次元に配列したもの。身近な例として、デジタルカメラに入っいるイメージセンサがある。

　（注４）ボロメータとは、受光面に赤外線を受光させ、その温度上昇に応じて変化する電気抵抗を計測する方式。


■本件に関するお客様からのお問い合わせ先
　NEC　電波・誘導事業部
　TEL：０４２−３３３−１１５０
　E−Mail：window@geo.fc.nec.co.jp