| 講演抄録／キーワード |
| 講演名 |
2026-09-25 16:30
CMOSイメージセンサの上澄み電荷検出による高SNR化の検討
○本郷 天・青田和也・間脇武蔵・宮内 健・黒田理人（東北大） |
| 抄録 |
（和） |
本稿では高飽和信号の高精度な検出を実現する新規読み出し技術を提案する．70dBを超える高い信号雑音比(SNR)の実現には飽和電子数の増大とともに，信号電圧範囲の拡大と読み出し回路のランダムノイズ低減が必要となる．提案する上澄み電荷検出技術では，大容量に蓄積した信号電子の上澄みを電荷電圧変換ゲインの高い小容量に転送することで，光量の検出を行う．原理検証として単一画素を有するチップを設計・試作し，光量に対して線形な信号出力と最大72.2dBのSNRを確認した．今後は画素構造の最適化を行ったエリアセンサの設計・試作を行い，高いSNRでの2次元画像の取得を目指す． |
| （英） |
This work proposes a novel readout technique for accurately detecting high-saturation signals. Achieving an extremely high signal-to-noise ratio (SNR) exceeding 70 dB requires not only an increase in the saturation electron capacity but also an expansion of the signal voltage range and a reduction in the random noise of the readout circuitry. In the proposed supernatant electron detection technique, the incident light intensity is measured by transferring the supernatant of the signal electrons stored in the large capacitor to the small capacitor with high charge-to-voltage conversion gain. To demonstrate the operating principle, a chip containing a single pixel was designed. The measurement results confirmed a linear signal output with incident light intensity and a maximum SNR of 72.2 dB. Future work will focus on optimizing the pixel structure and subsequently developing an array sensor to acquire two-dimensional images with a high SNR. |
| キーワード |
（和） |
CMOSイメージセンサ / SNR / 読み出しノイズ / 線形応答 / 上澄み電荷検出 / / / |
| （英） |
CMOS image sensor / SNR / Readout noise / Linear response / Supernatant electron detection / / / |
| 文献情報 |
映情学技報, vol. 50, no. 28, IST2026-45, pp. 27-30, 2026年9月. |
| 資料番号 |
IST2026-45 |
| 発行日 |
2026-09-18 (IST) |
| ISSN |
Online edition: ISSN 2424-1970 |
| PDFダウンロード |
|
| 研究会情報 |
| 研究会 |
IST |
| 開催期間 |
2026-09-25 - 2026-09-25 |
| 開催地（和） |
機械振興会館 |
| 開催地（英） |
Kikai-Shinko-Kaikan Bldg. |
| テーマ（和） |
イメージセンサおよび一般 |
| テーマ（英） |
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| 講演論文情報の詳細 |
| 申込み研究会 |
IST |
| 会議コード |
2026-09-IST |
| 本文の言語 |
日本語 |
| タイトル（和） |
CMOSイメージセンサの上澄み電荷検出による高SNR化の検討 |
| サブタイトル（和） |
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| タイトル（英） |
A Study on SNR Improvement Using Supernatant Electron Detection for CMOS Image Sensors |
| 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） |
SNR / SNR |
| キーワード(3)（和/英） |
読み出しノイズ / Readout noise |
| キーワード(4)（和/英） |
線形応答 / Linear response |
| キーワード(5)（和/英） |
上澄み電荷検出 / Supernatant electron detection |
| 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） |
本郷 天 / Ten Hongo / ホンゴウ テン |
| 第1著者 所属（和/英） |
東北大学 (略称： 東北大)
Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） |
青田 和也 / Kazuya Aota / アオタ カズヤ |
| 第2著者 所属（和/英） |
東北大学 (略称： 東北大)
Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） |
間脇 武蔵 / Takezou Mawaki / マワキ タケゾウ |
| 第3著者 所属（和/英） |
東北大学 (略称： 東北大)
Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） |
宮内 健 / Ken Miyauchi / ミヤウチ ケン |
| 第4著者 所属（和/英） |
東北大学 (略称： 東北大)
Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） |
黒田 理人 / Rihito Kuroda / クロダ リヒト |
| 第5著者 所属（和/英） |
東北大学 (略称： 東北大)
Tohoku University (略称： Tohoku Univ.) |
| 第6著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第7著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 講演者 |
第1著者 |
| 発表日時 |
2026-09-25 16:30:00 |
| 発表時間 |
25分 |
| 申込先研究会 |
IST |
| 資料番号 |
IST2026-45 |
| 巻番号（vol） |
vol.50 |
| 号番号（no） |
no.28 |
| ページ範囲 |
pp.27-30 |
| ページ数 |
4 |
| 発行日 |
2026-09-18 (IST) |