研究

高性能・高機能イメージセンサとアナログ(Mixed-Signal)集積回路

イメージングデバイス分野（川人研究室）では、画像を電子的に取得するためのデバイス、特に新しい機能（距離画像計測、動き検出、高分解能デジタル出力）や従来にない性能（超高感度、広ダイナミックレンジ、超高速撮像、極低雑音）を備えたイメージセンサ、センサの性能を最大限に引き出す信号処理回路とその集積化(センサSoC、例えばスマートロータリエンコーダ)、画像用・通信用アナログ及びミックストシグナル集積回路（高速低電力高分解能A/D変換器など)について研究しています。すべてのテーマは、実用化につながるデバイス開発を目指しており、実際に現在進行中のテーマの多くは、企業などとの共同研究（産学連携）により行われています。研究成果は、集積回路分野の国際会議の最高峰であるISSCC（国際固体回路会議，集積回路のオリンピック）等の国際会議や、集積回路分野の主要な学術雑誌に多数発表を行っています.プロジェクトの詳細は研究プロジェクトをご覧ください。

ISSCC論文及び依頼講演
1994 Wave-Parallel Computing Chip
1997 CMOS Image Sensor with On-Chip Image Compression
1999 CMOS Fluxgate Magnetic Sensor
2002 High-Speed Low-Power Pipeline ADC
2003 High-Sensitivity CMOS Image Sensor with Adaptive Amplification
2005 CMOS Wide Dynamic Range Image Sensor with high-speed cyclic ADC
2005 CMOS Magnetic Rotary Encoder SoC
2007 Forum Lecture: Noise in Imaging Systems, “Noise at the Circuit Level”
2008 14b Cyclic ADC for CMOS Image Sensor
2009 Low-Noise High-Speed ADC for CMOS Image Sensors
2010 Forum Lecture: Column Readout Circuits Design for High-Speed Imagers
2010 Low-Noise Global Shutter for CMOS Image Sensors
2010 Image Sensor for Long Range High-Speed Spatial Optical Communication
2011 Low Noise High Dynamic Range CMOS Image Sensor with Hybrid ADC
2012 33Mpixel 120fps CMOS Image Sensor for Super Hi-Vision (SHV)
2014 A 0.3mm-Resolution Time-of-Flight CMOS Range Imager with Column-Gating         Clock-Skew Calibration
2015 Lost Art? Analog Tricks and Techniques from the Masters
2015 A 10.8ps-Time-Resolution 256×512 Image Sensor with 2-Tap True-CDS Lock-In         Pixcels for Fluorescence Lifetime Imaging
2015 Single-Shot 200Mfps 5×3-Aperture Compressive CMOS Imager
2016 Low-Noise Image Sensors
2016 A 1.1µm 33Mpixel 240fps 3D-Stacked CMOS Image Sensor with 3-Stage         Cyclic-Based Analog-to-Digital Converters
2017 A Programmable Sub-Nanosecond Time-Gated 4-Tap Lock-In Pixel CMOS Image         Sensor for Real-Time Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy
2017 A 0.44e-rms Read-Noise 32fps 0.5Mpixel High-Sensitivity RG-Less-Pixel CMOS         Image Sensor Using Bootstrapping Reset
2018 A 2.1μm 33Mpixel CMOS Imager with Multi-Functional 3-Stage Pipeline ADC for         480fps High-Speed Mode and 120fps Low-Noise Mode
2022 A 38μm Range Precision Time-of-Flight CMOS Range Line Imager with Gating         Driver Jitter Reduction Using Charge-Injection Pseudo Photocurrent Reference

教育

研究を通した実戦的教育

指導的技術者・研究者として、今後の半導体産業を支える人材を育成することは、本研究室の最も重要な使命であると考えています。学生や企業派遣の技術者は、研究室に所属し、下に示すセミナーなどや、実際に研究を実施する中で、産業界からの強い要請があるアナログ集積回路設計をはじめ、撮像デバイス設計、デバイス評価技術等のスキルを身につけます。また、理論的な考察から、実際に設計・試作・評価の一連の過程を経験することで、課題発見能力・問題解決能力と、物事の本質を見極める能力を磨きます。

• 導入プログラム； CAD(EDA)演習(回路シミュレーション等)等
• 輪講：半導体，集積回路，信号処理の基礎(2008年度：オーバーサンプリングADC)
• セミナー１(毎週)：撮像の基礎, イメージセンサ, CMOSアナログ集積回路設計
• セミナー2(不定期)：ツールの使用方法, 評価用PCBの設計方法, デバイス(センサ, ADC) 測定評価方法, LSIの設計フロー、イメージセンサ設計, レイアウト設計技術等
• 「先端イメージング・センシング集積回路」セミナー：センサ・集積回路分野で活躍されている研究者を招き，セミナーを実施(不定期).