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“Story of Image Sensor, Intelligent Electric Eye” Slide 30
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“Story of Image Sensor, Intelligent Electric Eye” Slide 30
+++++++++++++ Yoshiaki Hagiwara +++++++++++++++
Appendix 01の説明に入ります。
これはInterlien Transfer 方式CCDイメージセンサと
Active Pixel Amp方式のCMOSイメージセンサーの
電荷転送方式の違いを説明しています。
CCDの場合は光信号電荷の塊、charge packet を
各絵素のPN接合容量に蓄積して、その容量から
隣接する容量へと、バケツリレーで、電荷転送
するわけです。水平レジスターには、バケツリレー
に必要な容量がアナログTV時代には８００個
並べれば十分でした。
垂直レジスターには500個あれば充分でした。
一番遠い受光部でも合計で
５００＋８００＝１３００回
のバケツリレーで電荷を１３００回転送
すれば十分でした。
CCDの転送効率は99.999％ですので
１０００回転送しても、１％しか
信号電荷の損失がありませんので、
まだ９９％の信号がありので
アナログTVの時代は「これで良し」
としていました。
人間の目には、３％以下の雑音は
認識できないからです。
しかし、デジタルTVの時代には、
水平方向の画素数が６０００個で、
垂直方向の画素数は４０００個で合計では、
４０００＋６０００＝１００００回の
電荷転送が必要となります。
これではCCDでは、１０％の信号電荷の
損失となります。３％以上の雑音は
人間に目にも認識されます。
これではCCDは、もはや役に立たない
ということになります。
そこで登場したのが、この Active Pixel Amp
CMOSイメージセンサーです。
デジタルTVの走査線と同期させて、
順次に各絵素で電流増幅された信号が、
金属配線に転送路に力強く、大電流と
なり流れます。
信号が大きく取れるので信号伝送線
におけるノイが全く問題になりません。
またCMOS微細化技術の進歩により、
各絵素にAD変換器も組み込むことが
可能となります。
１と０のデジタル信号にはまったく
雑音がないゼロとなります。
これがCMOS Image Sensorの実力となります。
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Hagiwara at Sony invented Pinned Photodiode in 1975
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http://www.aiplab.com/index_Page001_E_Tegami.html
http://www.aiplab.com/index_Page002_Waka.html
http://www.aiplab.com/index_Page003_Enoy_Hungle.html
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Yoshiaki Hagiwara wrote a book on
"the World of Artificial Intelligent Digital Circuits",
which is important and needed to built
the intelligent image sensor systems.
ISBM978-4-88359-339-2
Hard Cover, 460 page,
\ 9000 Japanese Yen + tax
If you are interestied in the book, Please visit
https://www.seizansha.co.jp/ISBN/ISBN978-4-88359-339-2.html
https://www.seizasha.co.jp/
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hagiwara-yoshiaki@aiplab.com http://www.aiplab.com/
hagiwara@ssis.or.jp http://www.ssis.or.jp/en/index.html
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