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講演抄録/キーワード
講演名 2006-07-28 14:30
12bitカラム並列巡回型A/D変換器を集積した3500fps高速度イメージセンサ
古田雅則静岡大)・井上 徹フォトロン)・西川幸成川人祥二静岡大エレソ技報アーカイブへのリンク:ICD2006-74
抄録 (和) 12bビットカラム並列巡回型A/D変換器を集積する高感度、高グレースケール12x512高速度CMOSイメージセンサについて述べる。提案する画素回路は、画素内にチャージアンプを用いることで比較的高い電荷-電圧変換ゲインが得られる。また、画素内にS/H回路を有することで高速度イメージセンサに必須となるグローバル電子シャッタ機能を実現する。カラム巡回型A/D変換器に用いる回路は、全作動型の2段巡回型A/D変換の方式とし、さらにA/D変換サイクル速度を加速させることで、高速フレームの撮像においても非常に良好な画像が取得可能である。
回路は、A/D変換器の分解能を14ビットとし、そのうちの2bitをディジタルゲイン 制御用としている。提案する高速度イメージセンサを0.25umCMOSイメージセンサプロセスを用いて試作を行った結果、本センサは3500fps以上の撮像が可能であり、19.9V/lx sと非常に高い感度が得られた。ダイナミックレンジは60dBである。 
(英) This paper presents a high-speed, high-sensitivity 512 x 512 CMOS image sensor with column parallel cyclic 12b ADC's and a global electronic shutter. In CMOS implementations of high-speed image sensor, the electronic shutter can be implemented with a sample-and-hold function in each pixel. For correlated double sampling, two sample-and-hold capacitors are used in proposed pixel. The pixel circuit also achieves a relatively large charge-to-voltage conversion gain with in-pixel charge
amplifier.
A amplifier shared two-stage cyclic ADC with a built-in noise canceller is developed. For acceleration of conversion speed, the clock speed is increased and the size of sampling capacitor is reduced. The fully differential cyclic ADC achieves the highest resolution of 12b in the 3500 frames/s CMOS image sensor. A digital gain control function using 14b temporal digital code is also set in the column parallel ADC. The fabricated chip in 0.25um CMOS image sensor technology achieves the full frame rate in excess of 3500frames/s. The in-pixel charge amplifier achieves the optical sensitivity of 19.9V/lx s. The signal full scale at the pixel output is 1.8V at 3.3V supply and the noise level is measured to be 1.8mVrms. Therefore, the signal dynamic range is 60dB.
キーワード (和) 高速度イメージセンサ / CMOSイメージセンサ / 巡回型A/D変換器 / 高感度 / カラムパラレル / / /  
(英) high-speed image sensor / CMOS image sensor / cyclic A/D converter / column-parallel cyclic ADC / high-sensitivity / 12-bit ADC / /  
文献情報 信学技報, vol. 106, no. 189, ICD2006-74, pp. 79-83, 2006年7月.
資料番号  
発行日 2006-07-20 (ICD) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード エレソ技報アーカイブへのリンク:ICD2006-74

研究会情報
研究会 ICD ITE-IST  
開催期間 2006-07-27 - 2006-07-28 
開催地(和) 静岡大学(浜松キャンパス内) 
開催地(英)  
テーマ(和) イメージセンサのインターフェース回路、アナログ、および一般 <オーガナイザ:太田 淳(奈良先端大)> 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 ITE-IST 
会議コード 2006-07-ICD-ITE-IST 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 12bitカラム並列巡回型A/D変換器を集積した3500fps高速度イメージセンサ 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) A 3500fps High-speed CMOS Image Sensor with 12b Column-Parallel Cyclic A/D Converter 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 高速度イメージセンサ / high-speed image sensor  
キーワード(2)(和/英) CMOSイメージセンサ / CMOS image sensor  
キーワード(3)(和/英) 巡回型A/D変換器 / cyclic A/D converter  
キーワード(4)(和/英) 高感度 / column-parallel cyclic ADC  
キーワード(5)(和/英) カラムパラレル / high-sensitivity  
キーワード(6)(和/英) / 12-bit ADC  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 古田 雅則 / Masanori Furuta / フルタ マサノリ
第1著者 所属(和/英) 静岡大学電子工学研究所 (略称: 静岡大)
Shizuoka University (略称: Shizuoka Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 井上 徹 / Toru Inoue / イノウエ トオル
第2著者 所属(和/英) 株式会社フォトロン (略称: フォトロン)
Photoron, Inc. (略称: Photoron)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 西川 幸成 / Yukinari Nishikawa / ニシカワ ユキナリ
第3著者 所属(和/英) 静岡大学電子工学研究所 (略称: 静岡大)
Shizuoka University (略称: Shizuoka Univ.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 川人 祥二 / Shoji Kawahito / カワヒト ショウジ
第4著者 所属(和/英) 静岡大学電子工学研究所 (略称: 静岡大)
Shizuoka University (略称: Shizuoka Univ.)
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講演者
発表日時 2006-07-28 14:30:00 
発表時間 30 
申込先研究会 ITE-IST 
資料番号 IEICE-ICD2006-74 
巻番号(vol) IEICE-106 
号番号(no) no.189 
ページ範囲 pp.79-83 
ページ数 IEICE-5 
発行日 IEICE-ICD-2006-07-20 


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