2005 Fiscal Year Annual Research Report
1MHzのビジュアルフィードバックを可能とするビジョンセンサの開発
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17656113
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小室 孝 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 講師 (10345118)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鏡 慎吾 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 講師 (90361542)
奥 寛雅 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 助手 (40401244)
並木 明夫 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 講師 (40376611)
石川 正俊 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (40212857)
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| Keywords | 電子デバイス・機器 / スマートセンサ情報システム / 計測工学 / 機械工学・制御 |
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| Research Abstract |
本研究では1MHzのビジュアルフィードバックを可能とするビジョンセンサの開発を目的とする。本センサは、ウィルスのような極細生物の経常観察やマイクロ・ナノマシンの制御、燃焼等の化学現象の制御などに利用できると期待される。
上記目的の実現のため、初年度である平成17年度は、以下のように研究を進めた。
1.超高感度の光検出回路の設計を行い、回路シミュレーションによる評価を行った。本回路では、固定パターンノイズの原因となるしきい値V_Tのばらつきを、アンプの増幅率の逆数倍に抑えることが可能となる。今回の設計では、約50倍の高感度化を実現した。
2.可変長パイプライン技術により、ビジョンセンサの像面上で高速にモーメント演算を行う画素回路を設計し、回路シミュレーションによる評価を行った。
3.上記1,2で設計した光検出回路と画素回路を32×32画素のアレイに並べたビジョンセンサのチップレイアウトを作成した。画素アレイのほか、可変長パイプラインの制御に必要な4段のFIFOを列毎に、またモーメントの計算に必要な座標パターン生成回路を設置している。受光部の面積は約1mm角であり、1/3インチ型の光学系で154×115画素搭載できる計算である。
4.チップレイアウトを仏CMPに提出し、製造を行った。高感度化のためセンサ専用プロセス(0.35μm)を使用している。
5.製造したチップをプリント基板に実装し、動作確認と性能評価を行った。TEGとして配置した単体の光検出器の動作は確認できたが、アレイの動作は確認できなかった。調査の結果、レイアウトの一部に配線ミスがあることが判明した。修正版を次年度にCMPに提出する予定である。
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