CMOSイメージセンサ用カラム並列型シングルスロープ方式読み出し回路に関する研究

CMOS图像传感器列并行单斜率读出电路的研究

基本信息

  • 批准号:
    13J00897
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 0.7万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2013 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

CMOSイメージセンサの画素の微細化が進んでいる。特に携帯端末に搭載されるセンサの画素サイズは1μm^2に達している。それに応じて、各カラムに集積されるA/D変換器は狭幅化が必要となっている。2μmオーダーの集積が可能なA/D変換器は、ディジタル回路を中心に構成できるシングルスロープA/D変換器であるが、分解能と変換時間が指数関数となってしまう特徴がある。そのため、そのままでは多画素・高フレームレートのイメージセンサに対応できないという課題があった。この課題に対し、我々はシングルスロープ方式での2段A/D変換化を検討した。具体的には、シングルスロープ方式の量子化誤差は時間領域に存在するので、その量子化誤差を電圧領域に変換したのちに、2段目のシングルスロープA/D変換器でA/D変換を行う。これにより、各シングルスロープA/D変換器の分解能を半分にすることが可能となり、高速化が実現される。実証のために、昨年度には2.8μmピッチの2段シングルスロープA/D変換器を設計し、これを搭載した1920×1080画素を有するCMOSイメージセンサを試作した。実際にCMOSイメージセンサの評価を行ったところ、2段シングルスロープA/D変換器の機能的な妥当性を確認することができた。一方、製造上のばらつきに起因して、カラム毎に変換特性がばらつく現象が確認された。特に、時間電圧変換回路のばらつきを抑制することが、消費電力の削減と面積の削減で最も重要であるため、時間電圧変換回路を低減する技術を検討した。
The miniaturization of pixels in CMOS image processing equipment has been improved. Special band end load: 1μ m ²A/D converter is required to narrow the amplitude of the converter. 2μm integration of A/D converter, reverse circuit, center structure, decomposition energy, conversion time, exponential dependence, characteristics All right, all right. This paper discusses the 2-segment A/D conversion mode of the system. The quantization error of the specific mode is in the time domain, and the quantization error is in the voltage domain. The A/D converter is in the A/D conversion. The decomposition of A/D converters can be reduced by half, so that it is possible to realize high speed. A 2.8μm CMOS A/D converter was designed and tested with 1920×1080 pixels. The function of the CMOS switch is confirmed. On the one hand, the cause of production and the change of characteristics are confirmed. In particular, the time voltage conversion circuit is the most important way to reduce the consumption of electricity.

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
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专利数量(0)
高精細CMOSイメージセンサ用カラムA/D変換器のための小面積低消費電力カラム分散型ランプ信号生成回路
用于高清 CMOS 图像传感器的列 A/D 转换器的小面积、低功耗列分布式斜坡信号生成电路
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    今井快多;安富啓太;香川景一郎;川人祥二
  • 通讯作者:
    川人祥二
CMOSイメージセンサ用シングルスロープ方式A/D変換器の比較器に関する諸検討
CMOS图像传感器单斜率A/D转换器比较器的各种研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    今井快多;川人祥二
  • 通讯作者:
    川人祥二
微細画素CMOSイメージセンサ用14ビット分解能2段シングルスロープ方式カラム並列A/D変換器
用于精细像素 CMOS 图像传感器的 14 位分辨率 2 级单斜率型列并行 A/D 转换器
  • DOI:
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    今井快多;安富啓太;香川景一郎;川人祥二;今井快多
  • 通讯作者:
    今井快多
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今井 快多其他文献

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  • 资助金额:
    $ 0.7万
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