コンパレータベース・マルチサンプリングPGAを用いた低ノイズ・低消費電力CMOSイメージセンサ(固体撮像技術および一般)

抄録

本稿は1.2e-のテンポラルノイズを実現する低電力、8メガピクセルのモバイル向け3D積層CMOSイメージセンサを報告する。提案CMOSイメージセンサは低ノイズPGAと低消費電力SS-ADCで構成される。PGAはコンパレータベース・スイッチトキャパシタ構造を採用しており、マルチサンプリングにより高利得時にテンポラルノイズを低減させる。さらに低消費電力化のため、SS-ADCに先読み機能を搭載することで、不必要時にカラム回路の電力を遮断することを可能とした。試作したCMOSイメージセンサは32倍増幅時に1.2e-のテンポラルノイズ、5.97nW*e-/pixel/sのFoMを20fpsで実現した。