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2009 Fiscal Year Final Research Report

A Study on Photon-Counting Image Sensors for Extremely Wide Dynamic Range Imaging

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 19206040
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Electron device/Electronic equipment
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

KAWAHITO Shoji  Shizuoka University, 電子工学研究所, 教授 (40204763)

Project Period (FY) 2007 – 2009
Keywords極端明暗撮像 / 無雑音検出 / 広ダイナミックレンジ / 相関多重サンプリング処理 / RTSノイズ / 1電子制御
Research Abstract

本研究では、極端な明暗差にも対応できる広ダイナミックレンジ特性と超高感度特性とを両立する次世代の撮像デバイスの実現を目的とし、相関多重サンプリングとノイズヒストグラムを用いた熱ノイズ及びRTS(Random Telegraph Signal)ノイズの低減等に関して研究を行ったものである。これらを試作撮像デバイスに適用し、ヒストグラムのメジアンで1.1電子という極めて低雑音の特性、ノイズヒストグラムやトランジスタの駆動電流スイッチングでRTSノイズが低減されることが初めて示された。

  • Research Products

    (45 results)

All 2010 2009 2008 2007

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (28 results) Book (4 results) Patent(Industrial Property Rights) (6 results)

  • [Journal Article] Reduction of random telegraph signal (RTS) noise in CMOS image sensors using histogram analysis2009

    • Author(s)
      M.A. Mustafa, S. Itoh, S. Kawahito
    • Journal Title

      Journal of Automation, Mobile, Robotics & Intelligent Systems Vol.3,No.4

      Pages: 202-203

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Non-linearity in wide dynamic range CMOS image sensors utilizing a partial charge transfer technique2009

    • Author(s)
      S. Shafie, S. Kawahito, I.A. Halin, W.Z.W. Hasan
    • Journal Title

      MDPI Sensors vol.9,no.12

      Pages: 9452-9467

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A high-speed low noise CMOS image sensor with 13-b column-parallel single-ended cyclic ADCs2009

    • Author(s)
      J.H. Park, S. Aoyama, T. Watanabe, K. Isobe, S. Kawahito
    • Journal Title

      IEEE Trans. on Electron Devices vol.56,no.11

      Pages: 2414-2422

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A CMOS image sensor with in-pixel two-stage charge transfer for fluorescence lifetime imaging2009

    • Author(s)
      H.J. Yoon, S. Itoh, S. Kawahito
    • Journal Title

      IEEE Trans. Electron Devices vol.56,no.2

      Pages: 214-221

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A dynamic range expansion technique using dual charge storage in a CMOS APS and multiple exposures for reduced motion blur2008

    • Author(s)
      A. Shafie, S. Kawahito, H.J. Yoon, S. Ito
    • Journal Title

      J. Inst. Image Inf. TV Eng vol.62,no.12

      Pages: 2037-2044

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] dynamic range expansion technique for CMOS image sensors with dual charge storage in a pixel and multiple sampling2008

    • Author(s)
      S. Shafie, S. Kawahito, S. Itoh
    • Journal Title

      MDPI sensors 2008 vol.8

      Pages: 1915-1926

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CMOS imaging devices for new markets of vision systems2007

    • Author(s)
      S. Kawahito
    • Journal Title

      IEICE Trans. Electron vol.E90-C,no.10(invited paper)

      Pages: 1858-1868

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高速低ノイズ撮像のためのカラム読み出し回路の設計技術2010

    • Author(s)
      川人祥二
    • Organizer
      映像情報メディア学会情報センシング研究会3月研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2010-03-26
  • [Presentation] Column readout circuit design for high-speed low-noise imaging2010

    • Author(s)
      S. Kawahito
    • Organizer
      2010 IEEE Int. Solid-State Circuits Conf
    • Place of Presentation
      San Francisco
    • Year and Date
      2010-02-11
  • [Presentation] cmosイメージセンサーの現状と将来2010

    • Author(s)
      川人祥二
    • Organizer
      映像情報メディア学会東海支部技術講演会
    • Place of Presentation
      浜松
    • Year and Date
      2010-01-27
  • [Presentation] Recent progress of CMOS imaging devices2009

    • Author(s)
      S. Kawahito
    • Organizer
      The 16th International Display Workshops
    • Place of Presentation
      Miyazaki
    • Year and Date
      2009-12-11
  • [Presentation] CMOSイメージセンサの技術動向2009

    • Author(s)
      川人祥二
    • Organizer
      電子ジャーナル第216回Technical Symposium
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-09-25
  • [Presentation] Reduction of random telegraph signal (RTS) noise in CMOS image sensors using histogram analysis2009

    • Author(s)
      M.A.B. Mustafa, S. Itoh, S. Kawahito
    • Organizer
      Inter-Academia 2009
    • Place of Presentation
      Kazimierz
    • Year and Date
      2009-09-16
  • [Presentation] cmosイメージセンサの最新技術動向2009

    • Author(s)
      川人祥二
    • Organizer
      アドバンテストアカデミー講演会
    • Place of Presentation
      群馬
    • Year and Date
      2009-07-08
  • [Presentation] Noise reduction effect of column-parallel correlated multiple sampling for CMOS image sensors2009

    • Author(s)
      S. Kawahito, S. Suh, T. Shirei, S. Ito
    • Organizer
      nt. Image Sensor w/s
    • Place of Presentation
      Bergen
    • Year and Date
      2009-06-28
  • [Presentation] How to design the future mixed signal LSI's2009

    • Author(s)
      A. Matsuzawa, G. Gielen, M. Hershenson, S. Kawahito, S. Dosho
    • Organizer
      SASIMI2009
    • Place of Presentation
      沖縄
    • Year and Date
      2009-03-10
  • [Presentation] A 0. 1e-Vertical FPN 4. 7e- Read Noise 71dB DR CMOS Image Sensor with 13b Column-Parallel Single-Ended Cyclic ADCs2009

    • Author(s)
      J.H. Park, S. Aoyama, T. Watanabe, T. Akahori, T. Kosugi, K. Isobe, Y. Kaneko, Z. Liu, K. Muramatsu, T. Matsuyama, S. Kawahito
    • Organizer
      2009 IEEE Int. Solid-State Circuits Conf
    • Place of Presentation
      San Francisco
    • Year and Date
      2009-02-10
  • [Presentation] CMOSイメージセンサ画素内アンプのカラム並列ノイズ低減処理の検討2008

    • Author(s)
      志礼拓磨, 徐成昊, 伊藤真也, 川人祥二
    • Organizer
      映像情報メディア学会情報センシング研究会12月研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-12-17
  • [Presentation] ナノスケールデバイスを用いた無雑音・超広ダイナミックレンジイメージング2008

    • Author(s)
      川人祥二
    • Organizer
      静岡大学21世紀COEプログラム「ナノビジョンサイエンスの拠点創成」成果発表会
    • Place of Presentation
      浜松
    • Year and Date
      2008-12-16
  • [Presentation] イメージセンサの読み出し回路における傾斜リセット動作のノイズ低減効果2008

    • Author(s)
      飯田哲也, 川人祥二, 伊藤真也
    • Organizer
      電子情報通信学会集積回路研究会12月研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-12-11
  • [Presentation] 超高速・超広ダイナミックレンジ・超立体感を実現する集積機能イメージングデバイスとその展望2008

    • Author(s)
      川人祥二
    • Organizer
      ViEW2008ビジョン技術の実利用ワークショップ
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2008-12-05
  • [Presentation] CMOSイメージセンサの開発動向と展望2008

    • Author(s)
      川人祥二
    • Organizer
      有機デバイス研究会第75回研究会
    • Place of Presentation
      浜松
    • Year and Date
      2008-11-21
  • [Presentation] A CMOS Image Sensor using Two-Stage Charge Transfer Technique for Fluorescence Lifetime Imaging2008

    • Author(s)
      H.J. Yoon, S. Itoh, S. Kawahito
    • Organizer
      Euro Sensors 2008
    • Place of Presentation
      Dresden
    • Year and Date
      2008-09-10
  • [Presentation] CMOSフォトンカウンティングイメージセンサと実現に向けた課題2008

    • Author(s)
      川人祥二
    • Organizer
      第59回ニューパラダイムコンピューティング研究会
    • Place of Presentation
      豊橋
    • Year and Date
      2008-07-26
  • [Presentation] A CMOS Image Sensor Integrating Column-Parallel Cyclic ADCs with On-Chip Digital Error-Correction Circuits2008

    • Author(s)
      S. Kawahito, J-H. Park, K. Isobe, S. Suhaidi, T. Iida, T. Mizota
    • Organizer
      2008 IEEE Int. Solid-State Circuits Conf
    • Place of Presentation
      San Fransisco
    • Year and Date
      2008-02-04
  • [Presentation] Noise calculation model and analysis of high-gain readout circuits for CMOS image sensors2008

    • Author(s)
      S.Kawahito, S.Ito
    • Organizer
      SPIE Electronic Imaging 2008
    • Place of Presentation
      San Jose
    • Year and Date
      2008-01-30
  • [Presentation] 多重サンプリングとノイズヒストグラムを用いたCIS画素内アンプのRTSノイズ低減2007

    • Author(s)
      川人祥二, 志礼拓磨, 伊藤真也, 河合信宏
    • Organizer
      映像情報メディア学会情報センシング研究会12月研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-12-04
  • [Presentation] A CMOS Image Sensor for Fluorescence Lifetime Imaging of Sub-Nanosecond Time-Resolution2007

    • Author(s)
      H.J.Yoon, S.Kawahito
    • Organizer
      映像情報メディア学会情報センシング研究会12月研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-12-04
  • [Presentation] CMOS Sensors for Smart and Advanced Imaging2007

    • Author(s)
      S.Kawahito
    • Organizer
      the 3rd Korean-Japanese Student Workshop
    • Place of Presentation
      Hamamatsu
    • Year and Date
      2007-10-31
  • [Presentation] A RTS Noise Reduction Technique for High-sensitivity CMOS Image Sensors2007

    • Author(s)
      S.Kawahito
    • Organizer
      the 9th Takayanagi Kenjiro Memorial Symp. / the 4th Int. Symp. Nanovision Science
    • Place of Presentation
      Hamamatsu
    • Year and Date
      2007-10-30
  • [Presentation] Low-Noise Design of Interface Circuits for Integrated Sensors2007

    • Author(s)
      S.Kawahito, S.Ito
    • Organizer
      第24回センサ・マイクロマシンと応用シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-10-17
  • [Presentation] A CMOS Image Sensor for Fluorescence Lifetime Detection2007

    • Author(s)
      H.J. Yoon, S. Kawahito
    • Organizer
      The 6th Int. Conf. on Global Research and Education
    • Place of Presentation
      Hamamatsu
    • Year and Date
      2007-09-27
  • [Presentation] Signal Processing Architectures for Low-Noise High-Resolution CMOS Image Sensors2007

    • Author(s)
      S.Kawahito
    • Organizer
      Custom Integrated Circuits Conf
    • Place of Presentation
      San Jose
    • Year and Date
      2007-09-19
  • [Presentation] Fluorescence Lifetime Detection Based on CMOS Image Sensor2007

    • Author(s)
      H.J.Yoon, S.Kawahito
    • Organizer
      映像情報メディア学会2007年年次大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-08-31
  • [Presentation] Column Parallel Signal Processing Techniques for Reducing Thermal and Random Telegraph Noises in CMOS Image Sensors2007

    • Author(s)
      S.Kawahito, N.Kawai
    • Organizer
      Int. Image Sensor Workshop
    • Place of Presentation
      Maine
    • Year and Date
      2007-06-09
  • [Book] 半導体デバイスシリーズ2メモリデバイスイメージセンサ2009

    • Author(s)
      角南英夫, 川人祥二編著, 著者川人祥二, 他10名
    • Total Pages
      161-190,267-288
    • Publisher
      丸善
  • [Book] ナノビジョンサイエンス-画像技術の新展開-2009

    • Author(s)
      三村秀典, 原和彦, 川人祥二, 青木徹, 廣本宣久
    • Total Pages
      65-134
    • Publisher
      コロナ社
  • [Book] CCD/CMOSイメージセンサ高精細・高画質化技術と最新応用2008

    • Author(s)
      川人祥二, 他
    • Total Pages
      187-198
    • Publisher
      技術情報協会
  • [Book] CMOSイメージセンサの最新動向‐高性能化、高機能化から応用展開まで‐2007

    • Author(s)
      川人祥二, 他14名
    • Total Pages
      125-138
    • Publisher
      シーエムシー出版
  • [Patent(Industrial Property Rights)] A/D converter with noise cancel function2009

    • Inventor(s)
      S.Kawahito
    • Industrial Property Rights Holder
      National University Corporation Shizuoka University
    • Industrial Property Number
      特許・Patent no. US 7598896
    • Acquisition Date
      2009-10-06
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ディジタルノイズキャンセル機能をもつイメージセンサ2009

    • Inventor(s)
      川人祥二
    • Industrial Property Rights Holder
      静岡大学
    • Industrial Property Number
      特許・特許第4366501号
    • Acquisition Date
      2009-09-04
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 半導体素子及び固体撮像装置2008

    • Inventor(s)
      川人祥二
    • Industrial Property Rights Holder
      静岡大学
    • Industrial Property Number
      特許・特願2008-330572
    • Filing Date
      2008-12-25
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 巡回型A/D変換器、イメージセンサデバイス、及びアナログ信号からディジタル信号を生成する方法2008

    • Inventor(s)
      川人祥二, 朴鐘皓, 青山聡, 磯部圭吾
    • Industrial Property Rights Holder
      静岡大学,ブルックマン・ラボ
    • Industrial Property Number
      特許・特願2008-269001
    • Filing Date
      2008-10-17
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 高速電荷転送フォトダイオード、ロックインピクセル及び固体撮像装置2008

    • Inventor(s)
      川人祥二, 竹下裕章
    • Industrial Property Rights Holder
      静岡大学
    • Industrial Property Number
      特許・特願2008-198872
    • Filing Date
      2008-07-31
  • [Patent(Industrial Property Rights)] イメージセンサ2007

    • Inventor(s)
      川人祥二
    • Industrial Property Rights Holder
      静岡大学
    • Industrial Property Number
      特許・特願2007-315048
    • Filing Date
      2007-12-05

URL: 

Published: 2011-06-18   Modified: 2016-04-21  

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