二次元情報即時処理システム

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07248104
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 浅田 邦博 東京大学, 大規模集積システム設計教育センター, 教授 (70142239)
• 研究分担者: 名取 研二 筑波大学, 物理工学系, 教授 (20241789) ; 小柳 光正 東北大学, 工学部, 教授 (60205531) ; 石川 正俊 東京大学, ・大学院工学系研究科, 助教授 (40212857) ; 相澤 清晴 東京大学, 大学院工学系研究科, 助教授 (20192453)
• キーワード: ビジョンチップ / 情報圧縮センサー / 4進木構造画像センサー / シリコンウェーハ積層技術 / 微細素子のエネルギー限界 / 条件読み出し方式 / 低消費電力化 / 3次元配線

研究概要

2次元情報の即時処理システムに関し、平成8年度は高速ビジョンチップの試作・評価、適応情報圧縮センサーの設計・試作、4進木構造画像センサーの設計・試作、3次元積層画像処理システムと積層化技術、微細素子の極限としての単電子トランジスタの動作解析の研究を行った。
高速ビジョンチップの試作・評価研究では、フルカスタムビジョンチップの詳細設計と試作を行うとともに、モーメント出力用周辺回路の設計・試作を行い、このアーキテクチャに適した画像処理アルゴリズムの検討評価を行った。また本チップ用プログラム開発環境を開発し、ターゲット追跡システムを実現した。(石川)。
適応情報圧縮センサーの設計試作研究では、ピクセルレートの高い高速撮像を可能にする圧縮イメージセンサ、信号/時間解像度の拡大を可能にする適応イメージセンサの設計・試作を進め、センサ面上での並列性を利用した画素並列及び列並列の二つの処理形態を検討した。列並列構成の圧縮センサ、適応センサでは、32x32画素センサを1umCMOSプロセスで試作しその動作を確認した。画素並列構成の圧縮センサでは、2umCMOSプロセスで32x32画素センサを製作し、そのレート制御等の機能評価を行なった。(相沢)
4進木構造画像センサーの設計・試作研究では、4進木構造を2次元VLSIチップに写像するレイアウトアーキテクチャを検討し、フルカスタムチップのシミュレーション評価と詳細レイアウト設計を行い、32x32画素の4進木構造の画像センサーを1.5umCMOS技術を用いて試作した(浅田)。
3次元積層画像処理システムと積層化技術の研究では、基本回路設計とシミュレーション評価を行った。また積層化技術および3次元多層実装技術では、埋め込み配線用シリコン深溝形成に誘導結合型プラズマエッチングを適用技術等を検討し、3次元積層化構造の基本素子を試作し特性の評価を行った(小柳)。
微細素子の極限としての単電子トランジスタの動作解析の研究では、共鳴トンネル動作モードについて解析し基本方程式と電流電圧特性を導き電流双安定性等が現れることを初めて見出した。極微細MOSFET解析では低エネルギ領域のインパクトイオン化率の異方性と実効イオン化率幅が狭まることを見だした(名取)。

研究成果

• [文献書誌] M.Ikeda,K.Asada: "Bus Data Coding with Zero Suppression for Low Power Chip Interface" IFIP Inter.Workshop on Logic and Architecture Synthesis. 267-274 (1996)
• [文献書誌] T.S.Cheung,K.Asada: "Regenerative Pass-transistor Logic:A Modular Circuit Technique for High Speed Logic Circuit Design" IEICE Transactions on Electronics. E-79C,No.9. 1274-1284 (1996)
• [文献書誌] K.Asada,J.Akita: "A Tree Structure of Automata for Selective Image Scanning and Its Implementation" 4^<th>Int.Conf.on Soft Computing. (1996)
• [文献書誌] R.Ikeno,K.Asada: "Robust simulation for the hysteresis phenomena of SOI MOSFET's by Quasi-Transient Method" 1996 Int.Conf.on Simulation of Semiconductor Processes & Devices. 13 (1996)
• [文献書誌] 池野理門、浅田邦博: "回路シミュレーションを用いたスイッチング・エネルギー" 電子情報通信学会論文誌(C-II). J79-C-II. 525-526 (1996)
• [文献書誌] K.Aizawa,H.Ohno: "On Sensor Image Compression" IEEE Trans.Circuit and Systems for Video Technology(掲載予定).
• [文献書誌] 相澤、江木: "イメージセンサ上での動画像圧縮:画素並列構成による新しい設計と試作" 映像情報メディア学会誌. Vol.51,No.2. (1997)
• [文献書誌] 浜本、相澤: "列並列処理構成による動画像圧縮センサ" 映像情報メディア学会誌. Vol.51,No.2. (1997)
• [文献書誌] 浜本、相澤: "動き適応イメージセンサ" 映像情報メディア学会誌. Vol.51,No.2. (1997)
• [文献書誌] K.Aizawa,Y.Egi,: "On sensor image compression for high pixel rate imaging:pixel parallel and column parallel architectures" IEEE Int.Conference on Image Processing(ICIP96). Vol.II. 1019-1023, (1996)
• [文献書誌] 石川正俊: "センサフュージョン-人間の五感の工学的実現を目指して-" 日本音響学会誌. Vol.52,No.4. 249-299 (1996)
• [文献書誌] M.Ishikawa: "Sensor Fusion:The State of the Art" Intelligent Sensors(ed.Hiro Yamasaki),Elsevier. 273-283 (1996)
• [文献書誌] M.Ishikawa & T.Komuro: "Massively Parallel Processing Vision and Its Applications" Proc.4^<th>Int.Conf・on Soft Computing. 117-120 (1996)
• [文献書誌] I.Ishii & M.Ishikawa: "Target Tracking Algorithm for lms Visual Feedback System Using" Proc.IEEE Int.Conf.Robotics and Automation.2309-2314 (1996)
• [文献書誌] 石井、石川: "1msビジュアルフィードバックシステムのための画像処理アルゴリズム" 第5回ロボットセンサシンポジウム. 141-146 (1996)
• [文献書誌] M.Koyanagi: "Optical Interconnection Using Polyimide Waveguide for Multi-Chip Module" SPIE-The International Society for Optical Engineering. Vol.CR62,. 329-342 (1996)
• [文献書誌] H.Yu,M.Koyanagi: "Development of Real-Time Microvision System Based on Three-Dimensional LSI Technology" Journal of Intelligent Material Systems and Structures. Vol.7,No.3. 342-345 (1996)
• [文献書誌] K.Hirano,M.Koyanagi.: "A New Tree-Dimensional Multiport Memory for Shared Memory in High Performance Parallel Proessor System" 1996 Intern.Conf.on Solid State Devices and Materials. 824-826 (1996)
• [文献書誌] H.Yu,M.Koyanagi: "Real-Time Microvision System with Three-Dimensional Interagtion Structure" IEEE/SICE/RSJ Intern.Conf.on Multisensor Fusion and Intergration for Intelligent Systems. 831-836 (1996)
• [文献書誌] 小柳光正: "リアルタイム画像処理用3次元LSI技術" COX超高密度実装技術フォーラム'96. 7-1〜7-8 (1996)
• [文献書誌] K.Natori,N.Sano: "The Resonant Tunneling Mode of a Single Electron Transistor" Extended Abstracts of the 1996 Intern.Conf.of Solid State Devices and Materials. 452-454 (1996)
• [文献書誌] K.Natori,N.Sano: "Resonant Tunneling Through a Semiconductor Quantum Dot" 9th Intern.Conf.on Superlattices,Microstructures and Microdevices. Thp-84 (1996)
• [文献書誌] M.V.Fischetti,K.Natori: "Full-Band Monte Carlo Simulation of High-Energy Transport and Impact lonization of Electrons and Holes in Ge.Si.and GaAs" Intern.Conf.on Simulation of Semiconductor Processes and Devices. 43-44 (1996)
• [文献書誌] N.Sano,K.Natori: "Drift Velocity Degradation Caused by Electric Field during Collision in One-Dimensional Quantum Wires" Phys.Rev.B-54. R8325-8328 (1996)
• [文献書誌] N.Sano,K.Natori: "Asymmetric Intersubband Phonon Scattering Associated with Intra-Collisional Field Effect in One-Dimensional Quantum Wires" J.Phys:Condens.Matter9. 193-199 (1997)