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1. 发明申请

WO2012121337A1 距離測定用の信号処理回路および距離測定装置审中-公开
标题翻译：距离测量信号处理电路和距离测量装置
公开(公告)号：WO2012121337A1
公开(公告)日：2012-09-13
申请号：PCT/JP2012/055986
申请日：2012-03-08
申请人：国立大学法人静岡大学 , 浜松ホトニクス株式会社 , 川人祥二 , 小川広記 , 鈴木高志
发明人：川人　祥二 , 小川　広記 , 鈴木　高志
IPC分类号： G01S17/10
CPC分类号： G01S17/10 , G01S7/4865
摘要：　信号処理回路２０は、多段増幅回路３０、Ｎ個の比較回路４０、Ｎ個の時間測定回路５０、及びＴＯＦ推定回路７０を備える。多段増幅回路３０の第２段ないし第Ｎ段の増幅回路Ａ（２）～Ａ（Ｎ）は非反転増幅回路である。ＴＯＦ推定回路７０は、時間測定回路５０によって測定された測定時間Ｔｍ（ｎ），Ｔｍ（ｎ＋１）から遅延時間差｛Ｔｍ（ｎ）－Ｔｍ（ｎ＋１）｝を算出し、該遅延時間差に基づいて測定信号電流Ｉｐの大きさを推定したのち、測定信号電流Ｉｐの大きさに基づいて、測定時間Ｔｍ（ｎ）に含まれる遅延時間Ｔｄ（ｎ）を推定し、測定時間Ｔｍ（ｎ）から遅延時間Ｔｄ（ｎ）を減ずることによって飛行時間ＴＴＯＦを算出する。これにより、広い距離範囲を測定でき、且つＴＯＦを高い精度で測定することができる。
摘要翻译：信号处理电路（20）包括多级放大电路（30），N个比较电路（40），N个时间测量电路（50）和TOF估计电路（70）。多级放大电路（30）中的第二至第N级放大电路（A（2）至A（N））是非反相放大电路。 TOF估计电路（70）根据由时间测量电路（50）测量的测量时间Tm（n）和Tm（n + 1）计算延迟时间差（Tm（n）-Tm（n + 1）}）基于延迟时间差的测量信号电流（Ip）的大小，此后基于测量信号电流（Ip）的大小，包括在测量时间Tm（n）中的延迟时间Td（n）），并从测量时间Tm（n）中减去延迟时间Td（n），由此计算飞行时间TTOF。以这种方式，可以测量宽距离范围，并可以高精度地测量TOF。

2. 发明申请

WO2011142452A1 Ａ／Ｄ変換器审中-公开
标题翻译： A / D转换器
公开(公告)号：WO2011142452A1
公开(公告)日：2011-11-17
申请号：PCT/JP2011/061040
申请日：2011-05-13
申请人：国立大学法人静岡大学 , 川人祥二
发明人：川人　祥二
IPC分类号： H03M1/40 , H03M1/14 , H03M1/56 , H04N5/374
CPC分类号： H03M1/12 , H03M1/145 , H03M1/162 , H03M1/403 , H03M1/56 , H04N5/357 , H04N5/3575 , H04N5/378
摘要：　複数のＡ／Ｄ変換回路を用いると共に、その上位桁に巡回型Ａ／Ｄ変換方式を採用して下位桁のＡ／Ｄ変換回路のＡ／Ｄ変換精度を低減できるＡ／Ｄ変換器を提供することを目的とする。Ａ／Ｄ変換器１０１は、第１の巡回型Ａ／Ｄ変換回路１０３とＡ／Ｄ変換回路１０５とを備える。Ａ／Ｄ変換器１０１は、Ａ／Ｄ変換回路１０３及び１０５からの変換結果を格納する記録回路１０７を含む。記録回路１０７は、上位ビット記憶回路１０７ａ及び下位ビット記憶回路１０７ｂを含む。巡回型Ａ／Ｄ変換回路１０３は、アナログ値ＳＡを受けて、このアナログ値ＳＡを示す上位のＮビットの第１デジタル値ＳＤ１及び残差値ＲＤを生成する。Ａ／Ｄ変換回路１０５は、残差値ＲＤを受けて、該残差値ＲＤを示す下位のＭビットの第２デジタル値ＳＤ２を生成する。Ａ／Ｄ変換回路１０５における変換精度をＡ／Ｄ変換回路１０３における変換精度に比べて１／２Ｌに緩和できる。
摘要翻译：提供了一种使用多个A / D转换电路并对其高位进行循环A / D转换技术的A / D转换器，从而能够实现低位数的A / D转换电路的A / D转换精度要减少 A / D转换器（101）包括第一循环A / D转换电路（103）和A / D转换电路（105）。 A / D转换器（101）还包括用于存储来自A / D转换电路（103,105）的转换结果的记录电路（107）。记录电路（107）包括高位存储电路（107a）和下位存储电路（107b）。循环A / D转换电路（103）接收模拟值（SA），并生成表示该模拟值（SA）的上N位的第一数字值（SD1）和残差值（RD）。 A / D转换电路（105）接收剩余值（RD）并产生指示剩余值（RD）的较低M位的第二数字值（SD2）。与A / D转换电路（103）的转换精度相比，A / D转换电路（105）的转换精度可以降低到1 / 2L。

3. 发明申请

WO2008069141A1 半導体測距素子及び固体撮像装置审中-公开
标题翻译：半导体距离测量元件和固态成像装置
公开(公告)号：WO2008069141A1
公开(公告)日：2008-06-12
申请号：PCT/JP2007/073215
申请日：2007-11-30
申请人：国立大学法人静岡大学 , 川人祥二
发明人：川人祥二
IPC分类号： G01S17/10 , G01S17/89 , H01L27/14
CPC分类号： G01S7/4914 , G01S17/36 , G01S17/89 , H01L27/14609 , H01L27/14623 , H01L27/14643 , H01L27/14656
摘要：　半導体領域（１）、受光用表面埋込領域（１１ａ）、第１の電荷蓄積領域（１２ａ）と、第１の電荷読み出し領域（１３）、第１の電位制御手段（３１）、第２の電位制御手段（３２）、第１の排出ドレイン領域（１４）と、及び第３の電位制御手段（３３）とを備え、第１繰り返し周期において反射光の遅れ時間に依存する信号電荷を、受光用表面埋込領域（１１ａ）から繰り返し転送して第１の電荷蓄積領域（１２ａ）に第１信号電荷として蓄積し、第２繰り返し周期において反射光により発生した信号電荷のすべてを受光用表面埋込領域（１１ａ）から繰り返し転送して第１の電荷蓄積領域（１２ａ）に第２信号電荷として蓄積し、蓄積された第１及び第２信号電荷の総量の比を求めて、対象物までの距離を測定する半導体測距素子である。
摘要翻译：半导体距离测量元件设置有半导体区域（1），受光面嵌入区域（11a），第一电荷存储区域（12a），第一电荷读取区域（13），第一电位控制装置），第二电位控制装置（32），第一放电漏极区（14）和第三电位控制装置（33）。取决于第一重复周期中的反射光的延迟时间的信号电荷从光接收表面嵌入区域（11a）重复传送，以便作为第一信号电荷存储在第一电荷存储区域（12a）中。在第二重复周期中由反射光产生的所有信号电荷从光接收表面嵌入区域（11a）重复传送，并作为第二信号电荷存储在第一电荷存储区域（12a）中。然后，获得第一和第二信号电荷的总量的比例，并测量与物体的距离。

4. 发明申请

WO2005078386A1 光飛行時間型距離センサ审中-公开
标题翻译：时光飞行型距离传感器
公开(公告)号：WO2005078386A1
公开(公告)日：2005-08-25
申请号：PCT/JP2005/002662
申请日：2005-02-14
申请人：国立大学法人静岡大学 , 川人祥二
发明人：川人祥二
IPC分类号： G01C3/06
CPC分类号： G01S7/4816 , G01S7/4863 , G01S17/10 , G01S17/89 , H01L27/14603 , H01L27/14609 , H01L27/14643 , H04N5/3696 , H04N13/207 , H04N13/254
摘要：これまでの光の反射時間測定による距離画像センサは、CCDプロセスとCMOSプロセスとを必要としているため、高価格であった。低価格にするためには、標準的なCMOSプロセスにできる限り少ない工程の追加で実現できることが望ましい。本発明は、標準CMOSプロセス、またはそれに簡単な工程を追加することにより、低コストで高性能な距離画像センサを実現する。シリコン基板(20)上に酸化膜(3)を設け、その上に電荷転送用のフォトゲート電極(1,2)を2つ設ける。酸化膜の縁部には受光層(4)からの電荷取りだし用の浮遊拡散層(5,6)を設けるとともに、その外側にリセット用ゲート電極及びリセット電位供給用の拡散層を設ける。
摘要翻译：使用光反射时间测量的常规距离图像传感器是昂贵的，因为它需要CCD处理和CMOS工艺。为了降低成本，优选通过在标准CMOS工艺中添加有限数量的步骤来实现传感器。可以通过使用标准CMOS工艺或通过添加简单的步骤来实现低成本的高性能距离图像传感器。在硅衬底（20）上形成氧化膜（3），并且在其上布置用于电荷转移的两个光电栅极（1,2）。在氧化物膜的边缘部分设置有用于从光接收层（4）提取电荷的浮动扩散层（5,6），并且在外部设置有用于复位的栅极电极和用于复位电位的扩散层供应。

5. 发明申请

WO2004070313A1 距離画像センサ审中-公开
标题翻译：距离图像传感器
公开(公告)号：WO2004070313A1
公开(公告)日：2004-08-19
申请号：PCT/JP2004/000767
申请日：2004-01-28
申请人：川人祥二
发明人：川人祥二
IPC分类号： G01B11/00
CPC分类号： H01L27/14609 , G01S7/4863 , H01L27/14641 , H01L31/101 , H04N5/335
摘要：光の飛行時間を測定することで対象物までの距離を測る装置において、背景光を除去し、また、電荷転送効率を向上させる距離画像センサである。変調光の遅れ時間に依存する2つの電荷蓄積ノードの信号の差を求め、これにより距離情報を得る距離画像センサにおいて、変調光の存在しない期間に第3の電荷蓄積ノードから、あるいは前記2つの電荷蓄積ノードから背景光による信号を得て、前記2つの電荷蓄積ノードの遅れ時間に依存する信号から差し引くことにより、背景の影響が取り除かれる。さらに、受光素子として埋め込み型ダイオード、ゲート手段としてMOSゲートを用いることにより電荷転送効率が向上する。他に入出力間に容量を設けた負帰還アンプを採用することによっても電荷転送効率が向上する。
摘要翻译：一种距离图像传感器，用于通过测量光行进时间来去除背景光并提高用于测量到物体的距离的装置中的电荷转移效率。一种距离图像传感器，用于根据调制光的延迟时间来确定两个电荷存储节点之间的差异，从而获得距离信息，其中在不存在来自第三电荷存储节点的调制光的情况下获得背景光的信号，存储节点或上述两个电荷存储节点，并且根据上述两个电荷存储节点的延迟时间从信号中减去以消除背景的影响。通过使用埋地二极管作为光电检测器和MOS栅极作为栅极装置来提高电荷转移效率。通过使用在输入和输出之间设置电容的负反馈放大器，电荷转移效率也得到改善。

6. 发明申请

WO2008016049A1 Ａ／Ｄ変換器および読み出し回路审中-公开
标题翻译： A / D转换器和读取电路
公开(公告)号：WO2008016049A1
公开(公告)日：2008-02-07
申请号：PCT/JP2007/064986
申请日：2007-07-31
申请人：国立大学法人静岡大学 , 川人祥二
发明人：川人祥二
IPC分类号： H03M1/14 , H03M1/08 , H04N5/335
CPC分类号： H03M1/1245 , H03M1/181 , H04N5/3575 , H04N5/378
摘要：Ａ／Ｄ変換器１１は、期間Ｔ１に信号Ｓ１の複数回の標本化を行うと共に期間Ｔ２に信号Ｓ２の複数回の標本化を行う。Ａ／Ｄ変換回路１７は、期間Ｔ２において、ゲインステージ１５の出力１５ｂからの信号に応じたディジタル信号を提供し、該ディジタル信号は値「１」、値「０」を取る。Ａ／Ｄ変換回路１７は値「１」の出現回数に対応する信号ＳＡ／ＤＭを提供する回路１８を含む。スイッチ２４は、クロックφｓに応答して動作し、また画素２ａからの信号を標本化するために用いられる。容量回路２７では、スイッチ２９及びキャパシタ３１が反転入力２３ａと非反転出力２３ｂとの間に接続される。スイッチ２９は、クロックφ３に応答して動作し、キャパシタ３１への積分のために用いられる。
摘要翻译： A / D转换器（11）在周期（T1）期间对信号（S1）进行多次采样，并且在时段（T2）期间对信号（S2）进行多次采样。在该周期（T2）期间，A / D转换电路（17）根据来自增益级（15）的输出（15b）的信号提供数字信号。数字信号可以具有值“1”或值“0”。 A / D转换电路（17）包括一个电路（18），该电路提供与数值“1”的出现次数相对应的信号S A / DM。开关（24）响应于时钟fs而工作，并用于对来自像素（2a）的信号进行采样。容量电路（27）包括在反相输入（23a）和非反相输出（23b）之间的开关（29）和电容器（31）。开关（29）响应于clockf3工作，并用于与电容器（31）的集成。

7. 发明申请

WO2007029786A1 ノイズキャンセル機能付きＡ／Ｄ変換器审中-公开
标题翻译：具有噪声消除功能的A / D转换器
公开(公告)号：WO2007029786A1
公开(公告)日：2007-03-15
申请号：PCT/JP2006/317772
申请日：2006-09-07
申请人：国立大学法人静岡大学 , 川人祥二
发明人：川人祥二
IPC分类号： H04N5/335 , H01L27/146 , H03M1/40
CPC分类号： H03M1/08 , H03M1/162 , H04N5/357 , H04N5/378
摘要：Ａ／Ｄ変換器は、差動入力－差動出力アンプ１に複数のスイッチを介して接続されたキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５を備える。キャパシタＣ５はアンプ１のゲインを決定する。キャパシタＣ１にリセットレベルを格納すると共に、キャパシタＣ２に信号レベルを格納する。キャパシタＣ１の一方の端子およびキャパシタＣ２の一方の端子を各差動入力に接続すると共にキャパシタＣ１,Ｃ２の他方の端子同士をお互いに接続することにより、アンプ１は、リセットレベルと信号レベルとの差分信号を生成する。差動入力－差動出力アンプ１に複数のスイッチを介して接続されたキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を切り替えて、この差分信号の巡回型Ａ／Ｄ変換を行って、ランダムノイズが軽減されたＡ／Ｄ変換値を得る。
摘要翻译： A / D转换器包括通过多个开关与差分输入差分输出放大器（1）连接的电容器（C1，C2，C3，C4，C5）。电容器（C5）确定放大器（1）的增益。复位电平存储在电容器（C1）中，信号电平被存储在电容器（C2）中。当电容器（C1）的一个端子和电容器（C2）的一个端子与相应的差分输入端连接，并且电容器（C1，C2）的另一个端子彼此连接时，放大器（1）产生复位电平和信号电平之间的差分信号。差分信号的循环A / D转换通过多个开关切换与差分输入差分输出放大器（1）连接的电容器（C1，C2，C3，C4），从而获得A / D转换值，随机噪声被抑制。

8. 发明申请

WO2005027739A1 距離画像計測機能を有する撮像装置及び内視鏡装置审中-公开
标题翻译：具有距离图像测量功能的成像装置和内窥镜
公开(公告)号：WO2005027739A1
公开(公告)日：2005-03-31
申请号：PCT/JP2004/013699
申请日：2004-09-13
申请人：川人祥二 , 寺川進 , 阿部圭一
发明人：川人祥二 , 寺川進 , 阿部圭一
IPC分类号： A61B1/00
CPC分类号： G02B23/2484 , A61B1/00193 , A61B5/1076 , A61B5/1079 , G01S17/89 , G02B7/32
摘要：被写体深度が深い場合には広範囲でピントが合うために遠近感が失われ、被写体の絶対的な大きさがわからなくなるため、距離イメージセンサを用いて、対象物の各部までの距離画像を得、その奥行き方向の距離を用いて幾何学的関係から、対象物を2次元画像に投影した面内の等距離分布を網目状のスケールとして重ねがきすることにより、対象物の大きさを測れるようにする。これにより、被写体の実寸を計測できるスケールを画像上に表示することができる。
摘要翻译：当景深很大时，图像被聚焦在一个很大的范围内。因此，透视图丢失，并且对象的绝对大小不可知。根据本发明，使用距离图像传感器获得与物体的每个部分的距离图像。从使用深度方向的距离的几何关系，将物体作为二维图像投影的平面中的等距分布被覆盖为网格尺度，从而可以测量对象的尺寸。因此，可以在图像上显示能够测量物体的实际尺寸的刻度。

9. 发明申请

WO2004088849A1 ２段階Ａ/Ｄ変換器及びそれを用いたイメージセンサ审中-公开
标题翻译：两级A / D转换器使用相同的图像传感器
公开(公告)号：WO2004088849A1
公开(公告)日：2004-10-14
申请号：PCT/JP2004/004169
申请日：2004-03-25
申请人：川人祥二
发明人：川人祥二
IPC分类号： H03M1/34
CPC分类号： H04N1/195 , H03M1/1225 , H03M1/164 , H03M1/56
摘要：従来のCMOSイメージセンサにおいて、これまでA/D変換を高速に行うものは、A/D変換器要素をカラムに並べて並列に動作させるもので、分解能としては、9 bit程度であり分解能が低かった。この発明は、イメージセンサ用A/D変換器として、A/D変換の機能の一部を、カラムのノイズキャンセル回路を用いて行い、かつ同時に増幅を行うことで、高シグナルノイズ比(SNR)化を図りながら、その後のA/D変換部とあわせて高分解能のA/D変換を実現する。
摘要翻译：在传统的CMOS图像传感器中，以高速执行A / D转换的A / D转换器将A / D转换器元件排列成并行操作，并且具有9位的低分辨率。本发明提供了一种图像传感器A / D转换器，其通过使用列噪声消除电路执行A / D转换功能的一部分并与之同步地执行放大，从而获得高信噪比（SNR）并实现 A / D转换器与A / D转换部分之后的高分辨率。

10. 发明申请

WO2013018623A1 固体撮像装置、及び画素审中-公开
标题翻译：固态图像拾取器件和像素
公开(公告)号：WO2013018623A1
公开(公告)日：2013-02-07
申请号：PCT/JP2012/068870
申请日：2012-07-25
申请人：国立大学法人静岡大学 , 川人祥二 , 高井勇
发明人：川人　祥二 , 高井　勇
IPC分类号： H04N5/3745
CPC分类号： H04N5/3742 , H01L27/14612 , H01L31/11 , H04N5/3594 , H04N5/3745 , H04N5/37452
摘要：画素１０は、第１電位障壁Ｂ１を形成する第１障壁領域２１、及び第２電位障壁Ｂ２を形成する第２障壁領域２７の間に設けられたフォトダイオードＰＤと、第１障壁領域２１に並設され、フォトダイオードＰＤにおいて生成された第１電荷が転送される第１浮遊拡散領域Ｆ１と、第２障壁領域２７に並設され、光電変換領域ＰＤにおいて生成された第２電荷が流入し、流入した第２電荷の一部を蓄積する第２浮遊拡散領域Ｆ２と、を備える。第２電位障壁Ｂ２は、第１電位障壁Ｂ１より低い。
摘要翻译：在本发明中，像素（10）包括：设置在形成第一势垒（B1）的第一势垒区域（21）和形成第一势垒区域的第二势垒区域（27）之间的光电二极管（PD）屏障（B2）; 设置在第一屏障区域（21）附近并且发射在光电二极管（PD）中产生的第一电荷的第一浮动扩散区域（F1）; 以及设置在第二屏障区域（27）附近并且在光电转换区域（PD）中产生的第二电荷流过的第二浮动扩散区域（F2），并且存储流入其中的第二电荷的一部分。第二势垒（B2）低于第一势垒（B1）。

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