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

摘要

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512x512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硯する。 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変換器の分脈能を14ビットとし、そのうちの2biL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以上の椀像が可能であり、19.9V／1xsと非常に高い感度が得られた。 ダイナックレンジは60dBである。