| 講演抄録／キーワード |
| 講演名 |
2026-08-04 15:15
SNR Dipを抑制する動的ゲイン選択型列並列PGA
○木下 蓮・大高俊徳・佐藤俊一・浜本隆之（東京理科大） |
| 抄録 |
（和） |
CMOSイメージセンサの高ダイナミックレンジ化に用いられるDCG技術では，入力換算雑音を低減するために高いコンバージョンゲインを用いると，低コンバージョンゲインとの切換えポイントにおける信号電子数が少なくなり，大きなSNR Dipが発生する課題がある．本研究では，列並列PGAの信号利得を動的に最適化することで，SNR Dipを抑えた低雑音読み出し回路を提案する．具体的には，まずPGAを最大利得に設定し，出力飽和を検知した際にフィードバックファクタを調整して利得を1段階下げる機構を持つ．画素出力電圧レベルに応じて列アンプが飽和しない最大利得を選択することで，SNR Dipの大幅な低減と低・中照度域のSN比向上を達成する．また，利得の切換えを画素読み出し動作とオーバーラップさせることで速度低下を防ぎ，階調シームレスな高画質化と高ダイナミックレンジ化の両立を実現する． |
| （英） |
In dual conversion gain (DCG) technology, which is widely used to extend the dynamic range of CMOS image sensors, using a high conversion gain to reduce the input-referred noise decreases the number of signal electrons at the switching point to the low conversion gain, resulting in a large SNR dip. In this work, we propose a low-noise readout circuit that suppresses the SNR dip by dynamically optimizing the signal gain of a column-parallel PGA. Specifically, the PGA first starts amplification at its maximum gain, and when output saturation is detected, the feedback factor is adjusted to reduce the gain by one step. By selecting the maximum gain at which the column amplifier does not saturate according to the pixel output voltage level, the proposed circuit greatly reduces the SNR dip and improves the SNR in the low- and middle-illuminance ranges. In addition, the gain switching is overlapped with the pixel readout operation to avoid a loss in readout speed, achieving both tonally seamless high image quality and a high dynamic range. |
| キーワード |
（和） |
CMOSイメージセンサ / PGA / SNR Dip / HDR / / / / |
| （英） |
CMOS Image Sensor / PGA / SNR Dip / HDR / / / / |
| 文献情報 |
映情学技報, vol. 50, no. 21, IST2026-34, pp. 15-20, 2026年8月. |
| 資料番号 |
IST2026-34 |
| 発行日 |
2026-07-28 (IST) |
| ISSN |
Online edition: ISSN 2424-1970 |
| PDFダウンロード |
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| 研究会情報 |
| 研究会 |
IEICE-ICD IEICE-SDM IST |
| 開催期間 |
2026-08-04 - 2026-08-06 |
| 開催地（和） |
北海道大学薬学部第二講義室 |
| 開催地（英） |
Hokkaido Univ, Pharmaceutical Sciences, Lecture Room 2 |
| テーマ（和） |
アナログ、アナデジ混載、RF及びセンサインタフェース回路、低電圧・低消費電力技術、新デバイス・回路とその応用 |
| テーマ（英） |
Analog, Mixed Analog and Digital, RF, and Sensor Interface, Low Voltage/Low Power Techniques, Novel Devices/Circuits, and the Applications |
| 講演論文情報の詳細 |
| 申込み研究会 |
IST |
| 会議コード |
2026-08-ICD-SDM-IST |
| 本文の言語 |
日本語 |
| タイトル（和） |
SNR Dipを抑制する動的ゲイン選択型列並列PGA |
| サブタイトル（和） |
|
| タイトル（英） |
A Column-Parallel PGA with Dynamic Gain Selection Mitigating SNR Dip |
| サブタイトル（英） |
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| キーワード(1)（和/英） |
CMOSイメージセンサ / CMOS Image Sensor |
| キーワード(2)（和/英） |
PGA / PGA |
| キーワード(3)（和/英） |
SNR Dip / SNR Dip |
| キーワード(4)（和/英） |
HDR / HDR |
| キーワード(5)（和/英） |
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| キーワード(6)（和/英） |
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| キーワード(7)（和/英） |
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| キーワード(8)（和/英） |
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| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） |
木下 蓮 / Ren Kinoshita / キノシタ レン |
| 第1著者 所属（和/英） |
東京理科大学 (略称： 東京理科大)
Tokyo University of Science (略称： TUS) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） |
大高 俊徳 / Toshinori Otaka / オオタカ トシノリ |
| 第2著者 所属（和/英） |
東京理科大学 (略称： 東京理科大)
Tokyo University of Science (略称： TUS) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） |
佐藤 俊一 / Shunichi Sato / サトウ シュンイチ |
| 第3著者 所属（和/英） |
東京理科大学 (略称： 東京理科大)
Tokyo University of Science (略称： TUS) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） |
浜本 隆之 / Takayuki Hamamoto / ハマモト タカユキ |
| 第4著者 所属（和/英） |
東京理科大学 (略称： 東京理科大)
Tokyo University of Science (略称： TUS) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 講演者 |
第1著者 |
| 発表日時 |
2026-08-04 15:15:00 |
| 発表時間 |
25分 |
| 申込先研究会 |
IST |
| 資料番号 |
IST2026-34 |
| 巻番号（vol） |
vol.50 |
| 号番号（no） |
no.21 |
| ページ範囲 |
pp.15-20 |
| ページ数 |
6 |
| 発行日 |
2026-07-28 (IST) |
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