画素単位の3次元集積化技術を用いたリニア広ダイナミックレンジ出力QVGAイメージセンサ

摘要

超高精細と高フレームレートとを両立する次世代のイメージセンサを目指して，画素並列信号処理を行う3次元構造CMOSイメージセンサの研究を進めている．今回，微細なAu電極を埋め込hだSOI基板の直接接合技術を用いて，フォトダイオード（PD），パルス出力回路，16 bitカウンタを3次元的に接続し，画素内で入射光量に対応したパルスを発生してA/Dの変換を行うイメージセンサの試作に取り組hだ．その結果，3次元構造で画素並列信号処理を行うQVGAフォーマット（320×240画素）の動画像センサとしての動作を確認するとともに，入射光量に対応した優れた線形性と，16 bitの多ビット出力，96dB以上の広いダイナミックレンジを得ることができ，将来の高性能なイメージセンサへの適用可能性を示した．