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Image Sensors

190 篇

ISSCC 2011Session 23Image Sensors
Christian Lotto1,2, Peter Seitz3,4, Thomas Baechler2
本文提出了一种具有像素级开环电压放大的CMOS图像传感器,实现了亚电子读出噪声。通过光子转移曲线测量和噪声直方图分析,发现噪声性能受低频RTS噪声限制。
提出像素级开环电压放大结构,替代传统源跟随器缓冲,实现亚电子读出噪声。
通过光子转移曲线和像素直方图分析,揭示了RTS噪声是限制性能的主要因素。
ISSCC 2011Session 23Image Sensors
Takayuki Toyama1, Koji Mishina1, Hiroyuki Tsuchiya1, Tatsuya Ichikawa1,
该论文提出了一款17.7百万像素、120fps的CMOS图像传感器,实现了34.8Gb/s的极高读出速率,满足了超高清视频对高数据率的需求,解决了传统图像传感器在高分辨率高帧率下数据率不足的问题。
实现了34.8Gb/s的超高读出速率,达到当时CMOS图像传感器最高水平。
在17.7M像素和120fps下同时保持12位A/D分辨率,兼顾了速度和图像质量。
ISSCC 2011Session 23Image Sensors
Dan Pates1, Jeong-Ho Lyu1, Shinji Osawa2, Isao Takayanagi2,
该论文提出了一种APS-C格式的14位数字CMOS图像传感器,采用动态响应像素技术,通过消除像素阵列中的浅沟槽隔离(STI)来减少热像素和暗电流,并利用更大的栅极宽度降低源跟随器的1/f和RTS噪声。
通过消除像素阵列中的STI,显著减少了热像素和暗电流的来源。
采用更大栅极宽度的源跟随器,降低了1/f噪声和随机电报信号(RTS)噪声。
ISSCC 2011Session 23Image Sensors
Min-Woong Seo1, Sungho Suh1, Tetsuya Iida2, Hiroshi Watanabe3,
该论文提出了一种具有80µVrms时域噪声和82dB动态范围的CMOS图像传感器,采用13至19位可变分辨率的列并行折叠ADC,解决了低光照成像中时域噪声与动态范围之间的折衷问题。通过列并行放大器和可变分辨率ADC,实现了高增益下的低噪声与宽动态范围。
提出了一种13至19位可变分辨率的列并行折叠ADC,可根据光照条件动态调整分辨率,兼顾了低光照下的高灵敏度和高光照下的宽动态范围。
实现了80µVrms的超低时域噪声和82dB的高动态范围,通过列并行放大器优化噪声性能,同时保持高动态范围。
ISSCC 2010Session 22Image Sensors
Hayato Wakabayashi1, Keiji Yamaguchi1, Masafumi Okano1,
本文提出了一款1/2.3英寸10.3百万像素背照式CMOS图像传感器,支持50帧/秒的帧率,面向数码相机和高清摄像机应用。它通过背照式技术解决了传统前照式传感器灵敏度低、饱和信号小的问题,实现了高像素、高灵敏度、高饱和信号和低噪声。
采用背照式像素结构,将光电二极管置于电路层上方,提高了量子效率和灵敏度。
实现了10.3百万像素的高分辨率与50帧/秒的高速读出,平衡了像素数和帧率。
ISSCC 2010Session 22Image Sensors
Takeo Azuma1, Taro Imagawa1, Sanzo Ugawa1, Yusuke Okada1,
提出一种基于双分辨率和曝光(DRE)技术的2.2/3英寸4K2K CMOS图像传感器,通过结合运动补偿算法,解决了高灵敏度成像时出现的运动模糊和分辨率退化问题。
提出双分辨率和曝光(DRE)技术,在单帧图像中同时获取低分辨率高灵敏度和高分辨率低灵敏度信息,提升动态范围并抑制运动模糊。
集成运动补偿算法,利用低分辨率帧估计运动矢量并对高分辨率帧进行校正,减少运动伪影。
ISSCC 2010Session 22Image Sensors0.18µm CMOS
David Stoppa, Nicola Massari, Lucio Pancheri, Mattia Malfatti,
本文提出了一种基于10µm 50MHz锁相像素的80×60距离图像传感器,采用0.18µm CMOS工艺实现,解决了传统2D图像在3D场景分析中的不足,实现了高分辨率距离成像。
采用10µm像素尺寸和50MHz调制频率的锁相像素结构,实现了高精度距离测量。
在0.18µm CMOS工艺中集成80×60像素阵列,兼顾了像素尺寸和系统集成度。
ISSCC 2010Session 22Image Sensors
Shingo Mandai, Makoto Ikeda, Kunihiro Asada
本文提出了一种采用行并行嵌入式二叉搜索树和地址编码器的256×256分辨率3D测距图像传感器,实现了14k range maps/s的高速测距。针对传统飞行时间法速度不足的问题,采用光截面法实现高速高精度3D测距。
采用行并行嵌入式二叉搜索树架构,实现像素激活的高速搜索与编码,提升测距帧率。
结合地址编码器,有效减少输出数据量,适用于高速3D成像应用。
ISSCC 2010Session 22Image Sensors
Shinya Itoh1, Isamu Takai2, Md. Shakowat Zaman Sarker1,
该论文提出一种用于LED空间光通信的CMOS图像传感器,实现了10Mb/s的数据传输速率和70米的通信距离。通过集成光源查找和跟踪功能,解决了移动局域通信中抗干扰和安全性问题。
将CMOS图像传感器同时用于成像和光通信,实现高速空间光通信。
设计针对LED光源的快速检测与跟踪机制,支持70米长距离通信。
ISSCC 2010Session 22Image Sensors
Christoph Posch, Daniel Matolin, Rainer Wohlgenannt
本文提出了一种QVGA分辨率、143dB动态范围的异步地址事件PWM动态图像传感器,通过像素级无损视频压缩解决传统帧采样导致的数据冗余问题。该传感器采用异步事件驱动读出和脉冲宽度调制,显著降低数据带宽和功耗。
提出异步地址事件读出机制代替传统固定帧率采样,仅在像素亮度变化时传输数据,消除冗余。
采用脉冲宽度调制(PWM)实现像素级动态范围扩展,达到143dB超高动态范围。
ISSCC 2010Session 22Image Sensors
Keita Yasutomi, Shinya Itoh, Shoji Kawahito
该论文提出了一种采用双全局快门像素结构的低噪声CMOS图像传感器,解决了传统5T全局快门像素中kTC噪声和暗电流大的问题,实现了2.7e-的时间噪声、99.7%的快门效率和92dB的动态范围。
提出双全局快门像素结构,通过两阶段电荷转移有效抑制kTC噪声和暗电流。
实现了极低的时间噪声(2.7e-)和极高的快门效率(99.7%),同时保持92dB的高动态范围。
ISSCC 2010Session 22Image Sensors
Yong Lim, Kyoungmin Koh, Kyungmin Kim, Han Yang, Juha Kim,
本文提出一种采用伪多采样技术的CMOS图像传感器,在1/3.2英寸光学格式下实现了8Mpixel分辨率,并将时间噪声降低至1.1e-,有效解决了传统读出电路噪声问题。
提出伪多采样(Pseudo-Multiple Sampling)技术,通过重复采样同一像素并处理来降低像素和读出电路的时间噪声。
在CMOS图像传感器读出链前端使用预放大器抑制后续电路噪声,结合伪多采样实现极低噪声性能。
ISSCC 2010Session 22Image Sensors
Youngcheol Chae1, Jimin Cheon1, Seunghyun Lim1, Dongmyung Lee1,
该论文提出了一种采用列并行ΔΣ ADC架构的2.1百万像素、120帧/秒CMOS图像传感器,旨在满足高密度和高速度成像需求。通过将ΔΣ ADC应用于列并行结构,实现了高速度与低功耗的平衡。
首次将ΔΣ ADC架构用于列并行CMOS图像传感器,实现2.1Mpixel分辨率下120fps的高速成像。
通过ΔΣ ADC的过采样和噪声整形特性,在列并行结构中保持了低功耗和高精度,克服了传统SAR、循环或单斜率ADC的局限。
ISSCC 2009Session 2Image Sensors
Anthony Huggett1, Chris Silsby2, Sergi Cami1, Jeff Beck2, 1
该论文提出了一种单芯片双转换增益视频传感器,集成了畸变校正和叠加功能,解决了汽车倒车摄像头在低光和高光环境下的宽动态范围问题以及广角镜头引起的光学畸变。通过片上空间处理电路实现实时校正,提高了图像可解释性。
采用双转换增益技术实现宽动态范围,兼顾低光和高光性能。
在单芯片上集成空间处理电路,实现光学畸变校正和图像叠加功能。
ISSCC 2009Session 2Image Sensors
Ryu Shimizu, Mamoru Arimoto, Hayato Nakashima, Kaori Misawa,
该论文提出了一种基于碰撞电离的电荷倍增CMOS图像传感器,适用于低光照成像,解决了传统图像传感器在弱光条件下灵敏度不足的问题。
利用碰撞电离实现电荷倍增,显著提高了图像传感器的低光照灵敏度。
将电荷倍增原理首次成功应用于CMOS图像传感器,替代了传统的CCD实现方案。
ISSCC 2009Session 2Image Sensors
该论文在ISSCC 2009中被作者撤回,未提供任何技术内容或解决方案,因此无法进行分析。
论文被撤回,无可用信息
论文被撤回,无可用信息
ISSCC 2009Session 2Image Sensors
Pierre-François Rüedi, Pascal Heim, Stève Gyger, François Kaess,
本文提出了一款将132dB动态范围QVGA像素阵列与32位DSP/MCU处理器集成在同一芯片上的SoC,用于视觉应用。该设计解决了高动态范围成像中固定模式噪声和非均匀传输函数的问题,实现了单芯片的图像采集、分析和决策。
将132dB高动态范围像素阵列与32位DSP/MCU处理器单片集成,形成完整的视觉系统
通过像素级电路设计降低固定模式噪声,提升图像质量
ISSCC 2009Session 2Image Sensors
Nagataka Tanaka, Junji Naruse, Akiko Mori, Ryuta Okamoto,
提出一种1/2.5英寸8Mpixel CMOS图像传感器,采用交错共享像素架构和FDBoost操作,解决了传统共享像素架构中Bayer滤色器导致的Gr/Gb灵敏度不平衡问题,从而降低了固定模式噪声。
提出交错共享像素架构,通过改变像素布局消除Gr/Gb灵敏度不平衡
引入FDBoost操作,提升传感器性能并降低噪声
ISSCC 2009Session 2Image Sensors
Analog Devices, Wilmington, MA
本文提出了一种用于数字单反相机的4通道模拟前端(AFE),支持20至300 Mpixel/s的像素速率。该设计实现了采样热噪声低于kT/C的理论极限,同时通道串扰超过-85dB,通道失配在±0.01%以内。
实现了采样热噪声低于kT/C的新型参考缓冲器结构,突破了传统噪声限制。
通过优化布局和电路设计,达到超过-85dB的低通道串扰性能。
ISSCC 2009Session 2Image Sensors
Vyshnavi Suntharalingam1, Robert Berger1, Stewart Clark2,
该论文提出了一种可四面拼接的背照式3D集成百万像素CMOS图像传感器,通过三维集成和背照技术解决了传统单片图像传感器在拼接和大面积成像中的局限性。
实现了四面可拼接的架构,允许多个芯片无缝组合成大尺寸成像阵列。
采用背照式设计提高量子效率,并结合3D集成技术将像素阵列与信号处理电路垂直堆叠,减少芯片面积。
ISSCC 2009Session 15Image Sensors
Jae Hyuk Jang1, Minho Kwon1, Edwin Tjandranegara1, Kywro Lee2, Byunghoo Jung1
该论文提出了一种基于ΔΣ调制的数字驱动技术,用于8位QVGA AMOLED显示屏,旨在解决薄膜晶体管阈值电压漂移问题。通过采用2TFT1C像素结构替代传统多晶体管补偿方案,降低了面板复杂度并提高了良率和开口率。
首次将ΔΣ调制应用于AMOLED数字驱动,避免了复杂的模拟补偿电路,简化了像素设计。
采用仅含2个TFT和1个电容的像素单元,相比传统4TFT及以上结构,大幅降低面板复杂度并提升开口率。
ISSCC 2009Session 15Image Sensors
Jong-Ho Park1, Satoshi Aoyama1, Takashi Watanabe1,
本文提出了一种采用13位列并行单端循环ADC的CMOS图像传感器,解决了列并行ADC架构带来的垂直固定模式噪声(VFPN)和读噪声问题。实现了0.1e-的垂直FPN、4.7e-的读噪声和71dB的动态范围。
提出单端循环ADC列并行架构,有效降低垂直固定模式噪声和读噪声。
通过优化电路设计实现了极低的FPN(0.1e-)和读噪声(4.7e-),同时保持13位分辨率和71dB动态范围。
ISSCC 2009Session 15Image Sensors
Hyung-Min Lee1, Yong-Joon Jeon1, Sung-Woo Lee1, Gyu-Hyeong Cho1,
该论文提出了一种用于移动有源矩阵液晶显示器的10位列驱动器,采用可变电流控制插值技术,解决了传统电阻串DAC面积大、电容DAC转换时间长和嵌入式DAC晶体管数量多的问题。
提出可变电流控制插值方法,通过电流控制实现高精度插值,减少面积开销。
采用新型DAC架构,避免使用大量匹配晶体管,降低放大器面积。
ISSCC 2009Session 15Image Sensors
Yong-Joon Jeon1, Hyung-Min Lee1, Sung-Woo Lee1, Gyu-Hyeong Cho1,
本文提出一种用于AMLCD驱动芯片的10位分段线性DAC架构,通过漏极电流调制技术实现紧凑设计。解决了传统电阻串DAC在高色深下面积大、功耗高的问题,在保持均匀性的同时降低芯片面积。
采用分段线性结构结合漏极电流调制,替代传统电阻串DAC,大幅减小芯片面积。
通过共享参考电流源和局部解码,实现10位精度下的均匀输出特性。
ISSCC 2008Session 2Image Sensors
Eric Stevens1, Hirofumi Komori2, Hung Doan1, Hiroaki Fujita1,
该论文提出了一种基于空穴探测器的CMOS图像传感器技术,旨在解决像素尺寸缩小带来的串扰和暗电流问题。通过采用空穴基探测器结构,有效降低了串扰和暗电流,提升了图像质量。
采用空穴基探测器替代传统电子基探测器,从物理机制上减少串扰。
通过优化探测器结构和工艺,显著降低暗电流,改善低光照性能。
ISSCC 2008Session 2Image Sensors
Jørgen Moholt1, Trygve Willassen1, John Ladd2, Xiaofeng Fan2, Dean Gans2
本文提出了一款用于手机和PC摄像头的第二代200万像素1/4英寸CMOS图像传感器,采用增强像素架构(CEPA),在保持小像素尺寸的同时实现了更高的性能。
提出全对称公共元素像素架构(CEPA),优化像素布局以提升性能。
通过持续的像素设计改进,在不牺牲性能的前提下进一步缩小像素尺寸。
ISSCC 2008Session 2Image Sensors
Shoji Kawahito1, Jong-Ho Park2, Keigo Isobe2, Suhaidi Shafie1,
该论文提出了一种集成列并行循环ADC和片上数字纠错电路的CMOS图像传感器。旨在解决高速读出时的噪声问题,实现14位以上高分辨率图像输出。
采用列并行循环ADC架构,实现高速低噪声模拟读出
集成片上数字纠错电路,提高ADC精度和稳定性
ISSCC 2008Session 2Image Sensors
Keiichiro Kagawa1, 2, Sanshiro Shishido1, Masahiro Nunoshita1, Jun Ohta1, 1
compatible with deep submicron logic circuits enables new imager applications, such as disposable medical cameras and autonomous wireless security cameras on a chip. Pulse width modulation (PWM) [1-2]
ISSCC 2008Session 2Image Sensors
Keiichiro Kagawa1, 2, Sanshiro Shishido1, Masahiro Nunoshita1, Jun Ohta1, 1
该论文提出了一种基于脉冲宽度调制(PWM)的CMOS图像传感器,采用动态像素读出和无静态偏置电流设计,在1.35V低电压供电下实现了3.6pW/frame·pixel的超低功耗。解决了传统像素中静态偏置电流导致功耗高的问题,使传感器兼容深亚微米逻辑工艺,适用于一次性医疗相机和自主无线安全相机等新应用。
提出了无静态偏置电流的PWM像素结构,通过动态像素读出大幅降低功耗。
采用大于1的电压增益抑制脉冲编码抖动噪声,在低电源电压下保持高信噪比。
ISSCC 2008Session 2Image Sensors
Yoshitaka Egawa, Nagataka Tanaka, Nobuhiro Kawai, Hiromichi Seki,
mobile phone cameras. But, when very small pixel sizes are used, the sensor SNR is limited by photon shot noise. In order to improve the sensor SNR Honda [1] and Luo [2] proposed the use of a sensor w
ISSCC 2008Session 2Image Sensors
Yoshitaka Egawa, Nagataka Tanaka, Nobuhiro Kawai, Hiromichi Seki,
本文提出一种采用WRGB彩色滤光片阵列(每个2x2块包含两个白色像素)的CMOS图像传感器,结合宽动态范围技术,解决了传统白色像素在低光下饱和导致动态范围不足的问题,同时提高了信噪比。
提出WRGB彩色滤光片阵列,每个2x2块包含两个白色像素,以提升低光SNR。
将宽动态范围技术集成到WRGB阵列中,克服白色像素饱和问题,实现高动态范围。
ISSCC 2008Session 2Image Sensors
Takayoshi Yamada, Shigetaka Kasuga, Takahiko Murata, Yoshihisa Kato
applications. In these applications, a dynamic range of 100dB is generally required, which is far above the dynamic range of conventional image sensors, typically 60dB [1]. Generally, in order to meet
ISSCC 2008Session 2Image Sensors
Takayoshi Yamada, Shigetaka Kasuga, Takahiko Murata, Yoshihisa Kato
提出一种具有像素内多次曝光合成功能的MOS图像传感器,实现了140dB的动态范围,解决了传统图像传感器动态范围不足(约60dB)的问题,无需外部帧存储器和处理器。
在像素内集成多次曝光合成技术,无需外部存储和处理器
实现了高达140dB的动态范围,远超传统60dB
ISSCC 2008Session 2Image Sensors
Keith Fife, Abbas El Gamal, H.-S. Philip Wong
Conventional image sensors have improved with technology scaling mainly by reducing pixel size to increase spatial resolution [1,2]. As resolution approaches the limits of existing optics, is there mu
ISSCC 2008Session 2Image Sensors0.11µm CMOS
Keith Fife, Abbas El Gamal, H.-S. Philip Wong
本文提出了一种采用多孔径架构的图像传感器,在0.11µm CMOS工艺中实现了3百万像素分辨率和0.7µm像素尺寸。通过集成微光学元件到每个孔径中,解决了传统图像传感器像素缩小受限于光学衍射的问题,并提升了成像能力。
提出了多孔径图像传感器架构,每个子像素阵列(孔径)具有独立的集成微光学,可突破传统单孔径的光学分辨率限制。
在0.11µm CMOS工艺上实现了0.7µm像素尺寸,并验证了3百万像素的成像性能,展示了像素持续缩小的新方向。
ISSCC 2008Session 2Image Sensors
Dongsoo Kim, Jihyun Cho, Seunghyun Lim, Dongmyung Lee, Gunhee Han
user gazes. Infrared (IR) light is commonly used in an eye tracker because it eliminates the influence of ambient illumination and improves the discrepancy between the pupil and the white area in the
ISSCC 2008Session 2Image Sensors
Dongsoo Kim, Jihyun Cho, Seunghyun Lim, Dongmyung Lee, Gunhee Han
该论文提出了一种单芯片智能眼动追踪传感器,采样率达5000次/秒。通过红外照明和片上处理直接计算瞳孔中心位置,避免了传统方案中昂贵的外围器件和软件计算,实现了低功耗、高速度的眼动跟踪。
将红外眼动追踪的瞳孔中心检测算法集成到单芯片上,无需外部处理器和软件。
实现了5000S/s的高采样率,远超传统眼动追踪系统的速度。
ISSCC 2008Session 2Image Sensors0.18μm CMOS
Xinyang Wang1, Martijn F. Snoeij1, 2, Padmakumar R. Rao1,
该论文提出了一种采用埋沟源跟随器(BSF)作为像素内放大器的CMOS图像传感器,以替代传统表面模式源跟随器(SSF),旨在降低像素噪声、改善图像质量。在0.18μm CMOS工艺中制造了原型传感器,通过实验验证了BSF相比SSF的性能优势。
首次将埋沟源跟随器(BSF)应用于4T有源像素(APS)结构中,作为像素内放大器,取代传统表面模式源跟随器(SSF)。
通过BSF结构有效降低了1/f噪声和随机电报信号噪声,同时保持了较高的电荷-电压转换增益。
ISSCC 2008Session 2Image Sensors
Cristiano Niclass, Claudio Favi, Theo Kluter, Marek Gersbach, Edoardo Charbon
medical sciences and computer vision, just to name a few. Deep sub-nanosecond timing resolution, in combination with high sensitivity, is becoming increasingly important in a number of imaging methods
ISSCC 2008Session 2Image Sensors
Cristiano Niclass, Claudio Favi, Theo Kluter, Marek Gersbach, Edoardo Charbon
该论文提出了一种128×128像素的单光子成像器,集成了片上级10位时间数字转换器(TDC)阵列,实现了97ps的时间分辨率,用于高灵敏度、深亚纳秒定时成像应用。
实现了128×128单光子雪崩二极管(SPAD)像素阵列与列级10位时间数字转换器阵列的单片集成
达到了97ps的高时间分辨率,适用于医学和计算机视觉等需要深亚纳秒精度的成像方法