キヤノンの｢トップ技術者｣はセンサー開発の35歳 ｢超高感度SPADセンサー｣誕生の経緯は？

つまり感度という点でCMOSセンサーは非常に完成度が高い。センサー自体は進歩すると思いますが、技術をこのまま伸ばしても天井がある。それならばまったく違うアプローチで切り込んだほうが限界を超えられる、と考えました。

天井を打ち破るには何をすればいいか調べているうちに、SPADセンサーに出会いました。SPADセンサーの特長は超高感度性と超高速性です。画素が光の粒子をとらえると、光の粒子によってつくられるわずかな電気信号の変化が瞬時に増幅される仕組みのため、光の粒子をいつ、何個とらえたかを正確に把握できます。

キヤノンの中で「SPADセンサーを開発しよう」と最初に言ったのはたぶん私で、いうなれば言い出しっぺです。当時は誰もSPADセンサーを知りませんでしたが、自分なりに論文などで勉強して、技術についてまとめて報告しました。

開発を発案し上層部を説得

──​CMOSセンサーで技術的な蓄積がある中、原理的に異なる技術に挑戦しようと周囲を説得するのは大変だったのでは？

SPADセンサーの研究はヨーロッパを中心に2000年代前半頃から加速しました。ただ、1個の画素のうち光を感知できる領域が限られていることに課題がありました。そのせいでなかなか実用化しない、というのが2015～2020年頃までの状況です。

キヤノンのSPADセンサー。超高感度性に特徴がある（撮影：尾形文繁）

SPADセンサーにも課題があることを認識したうえで、「キヤノンが持つCMOSセンサーの画素の開発技術を転用するとSPADセンサーの課題も解決できる」というように、私ともう1人のメンバーで発案し上層部を説得しました。

説得すると、「キヤノンの技術を活かしてその課題を解決できるならまずは試作をしてみよう」という流れができた。本質的な課題を早い段階で見極めて、それを解決するアイデアをブレインストーミングし、試作で実証する、ということを長らくやりました。

CMOSとSPADの動作原理はまったく異なります。それでも画素を設計する部分の技術は、CMOSで長年培ってきたノウハウやアイデアがそのまま生かせたと思います。