| 講演抄録／キーワード |
| 講演名 |
2023-09-15 14:50
小型画素イメージセンサに向けたデュアルコンバージョンゲイン方式の検討
○坂野綾香・立田一葵・大谷 愛・大倉俊介（立命館大）・宮内 健・森川有輝・韓 相萬・大和田英樹・高柳 功（ブリルニクスジャパン） |
| 抄録 |
（和） |
屋外などの照度差の大きい環境で用いるイメージセンサには高いダイナミックレンジ( HDR : High Dynamic Range )が求められ，また，Trillion Sensors Univers と呼ばれる年間1兆個のセンサを用いる社会に向けて安価なセンサの大量生産が求められている．しかし，従来の2回読み出しを行うデュアルゲイン( DCG : Dual Conversion Gain )型HDRCMOSイメージセンサでは，画素構成するトランジスタの数が多いため画素面積が増加してしまう．そこで，小面積画素に適した4トランジスタ (4T) 型画素構造を用いて2回読み出しを行うことで HDR を実現可能な画素を検討した．1回目の読み出しは従来の DCG と同様に電荷検出ノード FD を用いて高利得，2回目の読み出しは電荷検出ノード FD に加えてフォトダイオード (PD) を用いて低利得とし，2つの読み出し信号を合成することで小面積かつ HDR を実現する．チップの測定結果から線形性が低下するものの，既存のDCGと比較して 2.2dB 高いダイナミックレンジを確認した． |
| （英） |
High Dynamic Range (HDR) CMOS image sensors are required for the use under extreme-illminated environments such as outdoors. Besides, for the Trillion Sensors Univers, low-cost image sensors are also required for mass-production. However, conventional Dual Conversion Gain (DCG) CMOS image sensor pixel consists of 6 transistors, which results in large pixel size and the increase of the chip cost. Therefore, we investigated a HDR pixel by performing two readouts consists of 4 transistors pixel, which is suitable for small-area pixels. The photoelectrons integrated in the pixel is first readout only with floating diffusion node FD at high conversion gain (HCG) and is then readout with the FD and photodiode (PD) at low conversion gain (LCG). Although the linearity was reduced from conventional readout scheme, a 2.2dB higher dynamic range was achieved. |
| キーワード |
（和） |
CMOSイメージセンサ / HDR / 4T型画素 / 小面積 / DCG / / / |
| （英） |
CMOS image sensor / HDR / 4T pixel / small area / DCG / / / |
| 文献情報 |
映情学技報, vol. 47, no. 27, IST2023-43, pp. 33-36, 2023年9月. |
| 資料番号 |
IST2023-43 |
| 発行日 |
2023-09-08 (IST) |
| ISSN |
Online edition: ISSN 2424-1970 |
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