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【24h】

容量緩和クェンチング(RQ)に基づいた任意ゲインの画像重畳を実現する6μmセル縦型アバランシェフォトダイオード(VAPD)400×400画素CMOSィメージセンサ

机译:6μm单元垂直雪崩光电二极管(VAPD)400×400像素CMOS图像传感器,基于电容松弛猝灭(RQ)实现任意增益的图像叠加

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摘要

アバランシェ增倍により発生した電荷をフローティング容量に蓄積することで、自動的にアバランシェ增倍を停止する、容量緩和クェンチング技術を開発し、縦型アバランシェフォトダイオードを画素に集積したCMOSイメージセンサを実現した。本センサは、印加電圧により画像のゲインを任意に制御でき、低ゲインモードで輝度の階調画像が、高ゲインのガイガーモードで光子検出有無の二値化画像が得られる。ガイガーモードでは、150 psの高速な時間応答性があると見積もられ、同一フレーム内でのアフターパルス、および電荷オーバーフローが発生しない。太陽光照射の100,000 luxにて、同一素子で輝度画像とtime-of-flight(TOF)画像の撮像に加えて、両画像の重畳を可能とする。
机译:我们开发了一种电容松弛猝灭技术,该技术通过在浮置电容中累积雪崩倍增器产生的电荷来自动停止雪崩倍增器,并实现了将垂直雪崩光电二极管集成到像素中的CMOS图像传感器。传感器可以通过施加的电压任意地控制图像的增益,并且可以在低增益模式下获得亮度的灰度图像以及在高增益盖革模式下具有或不具有光子检测的二值化图像。盖革模式估计具有150 ps的快速时间响应,在同一帧内没有余脉冲,也没有电荷溢出。除了在100,000 lux的日光照射下用相同的元件捕获亮度图像和飞行时间(TOF)图像外,还可以将这两个图像叠加在一起。

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