2次元集積化磁気センサへの相関二重サンプリングの導入とノイズ低減に関する検討
木村 孝之; 山根 康平; 増澤 徹,

A CDS (correlated double sampling) method was applied to two-dimensional magnetic sensors. The two-dimensional integrated magnetic sensor used for the consideration of CDS was composed of a 64×64 array of Hall sensors. The size of a Hall element was 2.7×2.7µm² and a pixel size was 7×7µm². By the results of meausrement, FPN(fixed pattern noise) in the reproduced image sampled at 3.2µs was suppressed to 1.27mV_rms.

, 一般社団法人 電気学会
電気学会論文誌. E, センサ・マイクロマシン部門誌, 2019, [Reviewed]

Suppression method of low-frequency noise for two-dimensional integrated magnetic sensor
Kimura Takayuki; Sakairi Yusuke; Mori Akihiro; Masuzawa Toru, A new correlated double sampling method for two-dimensional magnetic sensors was proposed. In this method, output from a magnetic sensor is controlled by adjusting the drain bias of a MOSFET used as a Hall element. The two-dimensional integrated magnetic sensor used for the demonstration of correlated double sampling was composed of a 64 × 64 array of Hall sensors and fabricated by a 0.18 µm CMOS standard process. The size of a Hall element was 2.7 × 2.7 µm². The dimensions of one pixel in which a Hall element was embedded were 7 × 7 µm². The magnitude of residual noise after correlated double sampling with drain bias control was 0.81 mVp–p. This value is 16% of the original low-frequency noise. From the experimental results, the proposed correlated double sampling method is found to be suitable for low-frequency noise suppression in the two-dimensional magnetic sensors., Japan Society of Applied Physics
Japanese Journal of Applied Physics, 02 Mar. 2017, [Reviewed]

Size-Reduced Two-Dimensional Integrated Magnetic Sensor Fabricated in 0.18-mu m CMOS Process
Takayuki Kimura; Kazuya Uno; Toru Masuzawa
IEEJ TRANSACTIONS ON ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING, May 2015, [Reviewed]

Investigation of Sensitivity of Two-Dimensional Integrated Magnetic Sensor Fabricated in Sub-micron CMOS Process
Takayuki Kimura; Hitoshi Furuyay and Toru Masuzawa
Kyokai Joho Imeji Zasshi/Journal of the Institute of Image Information and Television Engineers, Mar. 2011, [Reviewed]

硬質磁性材料に関するマイナーループを用いた移動係数の実験的決定方法　　　　　　　　　　　　　　　
堀井龍夫; 吉村智萌; 木村孝之; 祖田直也; 栗原和美
日本磁気学会誌, Jan. 2011, [Reviewed]

2次元集積化磁気センサのフレームレート向上に関する研究
木村孝之; 横山裕大郎; 増澤徹, To improve the frame rate of a two-dimensional integrated magnetic sensor, the pixel structure and readout circuits were re-examined. The frame rate was improved by reducing the noise of the horizontal shift register by lowering the drive frequency and parallel reading (with 16 channels). With this idea, two-dimensional integrated magnetic sensors were designed and fabricated with the standard 0.35 μm CMOS process on silicon. The type of Hall sensor is n-type Hall sensor that uses an inversion layer under the gate oxide of the MOSFET. The Hall sensors were arrayed (64×64), and the control digital circuits and output amplifier were also integrated into the same chip. "One pixel" was 50×50 μm, and the entire chip was 4.9×4.9 mm. The frame rate was 7813 frames/sec at a 2-MHz horizontal shift register frequency. The average sensitivity of these sensors was 72.9 mV/(mA·T). The two-dimensional magnetic flux distribution was measured with a 3000-rpm, 1-mm-diameter Nd-Fe-B rare-earth permanent rotating magnet without image lag. From the measurement results, a high frame-rate magnetic sensor for motor control was successfully fabicated., The Institute of Image Information and Television Engineers
映像情報メディア学会誌, Mar. 2010, [Reviewed]

A Discussion of Interline Scheme CCD Image Sensor Combining Buried Photo-Diode and CCD Register Driven through a Barrier
Takayuki Kimura; Hiromitsu Shiraki, Inst. of Image Information and Television Engineers
Kyokai Joho Imeji Zasshi/Journal of the Institute of Image Information and Television Engineers, 2004, [Reviewed]

埋込みホトダイオードとバリアを介して駆動するCCDレジスタを統合したインタライン方式イメージセンサの検討　　　　　　　　　　　　　　　
白木廣光
映像情報メディア学会, Jan. 2004

ローパスフィルタを用いた、イメージセンサのナイキスト周波数を超える２次元画像復元の理論とシミュレーション
木村孝之; 後藤陽久; 高塚昇; 白木広光, Principles of the two-dimensional image reproduction with frequency components higher than Nyquist frequency of an image sensor using low-pass filters were considered, and resolution progress of an image sensor by digital signal processing was simulated on computer. Simulated image sensor is the two-dimensional (area) image sensor. After the simulation, it is difficult to find the differences between the original and the reproduced image by the naked eye. The reproduced images that have frequency components twice higher than Nyquist frequency were successfully obtained. Using this method, it is possible to enhance the resolution of conventional image sensor twice as high as its inherent resolution without any modification to the image sensor., The Institute of Electrical Engineers of Japan
電気学会論文誌Ｅ, Aug. 2003

An Improved CCD Register Driven from Overflow Drain Through Barrier
Hiromitsu Shiraki; Takayuki Kimura, Inst. of Image Information and Television Engineers
Kyokai Joho Imeji Zasshi/Journal of the Institute of Image Information and Television Engineers, Mar. 2003

フルフレーム転送方式イメージセンサ用のバリアを介して駆動するCCDレジスタの解析
田中俊行; 木村孝之; 小野明日香; 白木廣光, The full-frame CCD image sensor is most suitable for digital still cameras. However, its disadvantages include low light sensitivity due to light absorption in the driving electrodes, a high dark current generated at the depleted Si-SiO₂ interface of the CCD register, and a small charge-handling capability due to the surface pinning mode of operation used to reduce dark current. In this paper, we propose a new CCD register that solves these problems. The cell of the register is an inverted version of the conventional photo-diode with overflow drains. Therefore, the register is suitable for back illumination. The overflow drains, which are isolated from each other with an SiO₂ layer, are used as driving electrodes. We analyze the performance of the register by using a three-dimensional numerical simulator and discuss its applicability to full-frame CCD image sensors. The leakage current between electrodes and between electrodes and channels was reduced to a negligible level by adjusting the barrier height. Also, the dark current generated at the Si-SiO₂ interface successfully flowed into the electrodes and decreased drastically. The transfer inefficiency for 6 × 10⁴ signal electrons, which is determined by the anti-blooming function of the cell, was as low as 10^-11 within a 8 ns transfer time for pushing a pulse with a 4 ns fall time. The new CCD register, which is driven by four-phase drive pulses, handled a charge amount that was several times larger than that of a two-phase CCD using surface pinning mode. We also discuss the relation between the register's design and its performance., The Institute of Image Information and Television Engineers
映像情報メディア学会, Jan. 2003

Studies on Response Speed and Sensitivity of Two-Dimensional Integrated Magnetic Sensor　　　　　　　　　　　　　　　
T.Kimura; K. Uno and T. Masuzawa
International Conference on Solid State Devices and Materials 2014(SSDM2014), 10 Sep. 2014

Investigation on the Characteristics of Magnetic Sensor Sensitivity in High- frame-rate Sensing　　　　　　　　　　　　　　　
T. Kimura; K. Uno; W. Murofushi; and T. Masuzawa
The International Conference on Electrical Engineering 2012 (ICEE2012), Jul. 2012

耐放射線型イメージセンサに搭載された多チャンネルAD変換器において発生する出力ばらつきの評価　　　　　　　　　　　　　　　
丸山 裕貴; 木村 孝之
令和6年度 第32回 電気学会茨城支所 研究発表会, 30 Nov. 2024
20241130, 20241130

六角形型セルを適用した部分露光型イメージセンサにおける露光領域の誤選択抑制に関する検討　　　　　　　　　　　　　　　
水野 孝彰; 木村 孝之
令和6年度 第32回 電気学会茨城支所 研究発表会, 30 Nov. 2024
20241130, 20241130

集積化磁気センサのドレイン変調で生じるノイズ除去のためのフィルタ処理の検討　　　　　　　　　　　　　　　
冨田 将嵩; 木村 孝之; 増澤 徹
令和6年度 第32回 電気学会茨城支所 研究発表会, 30 Nov. 2024
20241130, 20241130

微小コイルと平行配線の組み合わせによる磁気ビーズ移送速度の向上に関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
木村 孝之; 椎名 祐成; 増澤 徹
第41回「センサ・マイクロマシンと応用システム」 シンポジウム, 24 Nov. 2024
20241124, 20241126

耐放射線性CMOSイメージセンサにおけるリーク電流発生原因の分析　　　　　　　　　　　　　　　
鈴木 真考; 半田 雄大; 木村 孝之
令和5年度 第31回 電気学会茨城支所 研究発表会, 02 Dec. 2023
20231202, 20231202

外部磁場とコイル発生磁場の合成で形成した磁場勾配による磁気ビーズの移動速度の改善　　　　　　　　　　　　　　　
椎名 祐成; 木村 孝之
令和5年度 第31回 電気学会茨城支所 研究発表会, 02 Dec. 2023
20231202, 20231202

デジタルロックイン検出に使用されるフィルタの処理時間短縮に関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
冨田 将嵩; 菊池 翔太; 木村 孝之
令和5年度 第31回 電気学会茨城支所 研究発表会, 02 Dec. 2023
20231202, 20231202

部分露光型イメージセンサにおける低照度時の感度不均一性を改善可能な六角形型セルの提案　　　　　　　　　　　　　　　
松本 直人; 吉長 諒; 木村 孝之
令和5年度 第31回 電気学会茨城支所 研究発表会, 02 Dec. 2023
20231202, 20231202

画素配列を改良した部分露光型イメージセンサの設計と制御方法の提案　　　　　　　　　　　　　　　
吉長諒; 木村孝之; 斎藤遼
令和4年度電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 17 Dec. 2022, 電気学会東京支部茨城支所
20221217, 20221217

開口率を一定にした部分露光型イメージセンサの画素構造に関する検討　　　　　　　　　　　　　　　
松本直人; 中島翔太; 木村孝之; 増澤徹
令和4年度電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 17 Dec. 2022, 電気学会東京支部茨城支所
20221217, 20221217

周波数分割多重測定時に問題となる集積化磁気センサで発生する低周波ノイズの影響に関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
菊池翔太; 山根康平; 川本龍一; 木村孝之; 増澤徹
令和4年度電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 17 Dec. 2022, 電気学会東京支部茨城支所
20221217, 20221217

露光効率を改善可能な部分露光型イメージセンサの画素構造に関する検討　　　　　　　　　　　　　　　
吉長 諒; 木村孝之; 斎藤 遼
令和3年度電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 11 Dec. 2021, 電気学会東京支部茨城支所
20211211, 20211211

CMOSチョッパ型コンパレータで発生するチャタリングの伝搬の抑制方法に関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
西田亮太; 木村孝之
令和3年度電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 11 Dec. 2021, 電気学会東京支部茨城支所
20211211, 20211211

部分露光型イメージセンサで問題となる露光領域選択方法の改善に関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
木村智宏; 木村孝之
令和3年度電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 11 Dec. 2021, 電気学会東京支部茨城支所
20211211, 20211211

8000fpsの動画に適用可能な位相限定相関法による位置検出システム　　　　　　　　　　　　　　　
山口直也; 木村孝之
令和3年度電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 11 Dec. 2021, 電気学会東京支部茨城支所
20211211, 20211211

コイルと平行配線の組み合わせによる磁気ビーズの操作性を向上させるための構造改良に関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
中山泰晶; 木村孝之; 増澤 徹
令和3年度電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 11 Dec. 2021, 電気学会東京支部茨城支所
20211211, 20211211

部分露光が可能なイメージセンサにおけるノイズの低減によるダイナミックレンジの拡大に関する検討　　　　　　　　　　　　　　　
齊藤 遼; 佐藤隆司; 木村孝之
電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 28 Nov. 2015, 電気学会 東京支部 茨城支所

部分露光可能なイメージセンサにおけるグローバルシャッタ動作の実現　　　　　　　　　　　　　　　
佐藤隆司; 齊藤 遼; 木村孝之
電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 28 Nov. 2015, 電気学会 東京支部 茨城支所

耐放射線構造を持つＣＭＯＳイメージセンサにおける追従比較型ＡＤ変換器に必要なコンパレータの特性評価　　　　　　　　　　　　　　　
星 信芳; 木村孝之
電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 28 Nov. 2015, 電気学会 東京支部 茨城支所

集積化磁気センサを用いた位置検出の精度に対するノイズの影響低減方法に関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
今川宏伸; 木村孝之; 増澤 徹
電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 28 Nov. 2015, 電気学会 東京支部 茨城支所

集積化磁気センサの微小磁場の測定に影響する低周波ノイズの発生原因と低減に関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
森 章弘; 木村孝之; 増澤 徹
電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 28 Nov. 2015, 電気学会 東京支部 茨城支所

2次元集積化磁気センサにおけるオフット除去後のノイズ発生原因に関する検討　　　　　　　　　　　　　　　
木村 孝之; 森 章弘; 宇野 一弥; 増澤 徹
第 32 回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム, 30 Oct. 2015, 電気学会

ハードウェア記述言語によって構築される磁気センサを用いた位置検出システムの高速化　　　　　　　　　　　　　　　
今川 宏伸; 木村 孝之; 増澤 徹
電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 22 Nov. 2014, 電気学会

部分露光可能なCMOSイメージセンサにおける出力偏りの信号処理による補正　　　　　　　　　　　　　　　
佐藤 隆司; 木村 孝之
電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 22 Nov. 2014, 電気学会

集積化磁気センサの出力電圧に発生するドリフトに関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
森 章弘; 木村 孝之; 増澤 徹
電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 22 Nov. 2014, 電気学会

２次元集積化磁気センサにおける画素微細化のための構造最適化に関する検討　　　　　　　　　　　　　　　
木村 孝之; 宇野 一弥; 増澤 徹
第３０回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム, 05 Nov. 2013, 電気学会

二次元集積化磁気センサのばらつきとその補正方法に関する検討　　　　　　　　　　　　　　　
宇野一弥; 木村孝之; 増澤徹
電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 24 Nov. 2012, 電気学会

放射線がMOSFETのサブスレッショルド領域での電流に及ぼす影響に関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
森中貴史; 木村孝之
電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 24 Nov. 2012, 電気学会

部分露光が可能なCMOSイメージセンサの感度偏りに関する評価　　　　　　　　　　　　　　　
久我祐太; 木村孝之
電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 24 Nov. 2012, 電気学会

ガンマ線照射によりCMOSイメージセンサで生じる暗電流の抑制に関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
倉田優志; 木村孝之
電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 24 Nov. 2012, 電気学会

モータ制御を目的とした位置センシングにおける検出時間の短縮方法　　　　　　　　　　　　　　　
安充博; 木村孝之; 増澤徹
電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 19 Nov. 2011, 電気学会

高速測定可能な集積化磁気センサにおける安定的な測定システムに関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
宇野一弥; 木村孝之; 増澤徹
電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 19 Nov. 2011, 電気学会

0.18μｍプロセスで製造されたCMOSイメージセンサの高速応答性に関する評価　　　　　　　　　　　　　　　
久我祐太; 木村孝之
電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 19 Nov. 2011, 電気学会

耐放射線性を有するリングゲート型MOSFETのシミュレーションモデルの作成　　　　　　　　　　　　　　　
倉田優志; 木村孝之
電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 19 Nov. 2011, 電気学会

耐放射線構造がCMOSデジタル回路の伝搬遅延時間に及ぼす影響に関する研究　　　　　　　　　　　　　　　
森中貴史; 木村孝之
電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 19 Nov. 2011, 電気学会

集積化磁気センサを用いた位置検出システムの高速化　　　　　　　　　　　　　　　
安充博; 木村孝之; 増澤徹
電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 14 Nov. 2010, 電気学会

部分露光が可能なCMOSイメージセンサの低電圧化　　　　　　　　　　　　　　　
我妻裕太; 木村孝之
電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 14 Nov. 2010, 電気学会

高速型二次元集積化磁気センサにおける測定システムの開発および磁束測定　　　　　　　　　　　　　　　
横山裕大郎; 木村孝之; 増澤徹
電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 22 Nov. 2009, 電気学会

部分露光が可能なCMOSイメージセンサにおけるリセット応答速度の改善　　　　　　　　　　　　　　　
我妻裕太; 木村孝之
電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 22 Nov. 2009, 電気学会

耐宇宙環境用CMOSイメージセンサの特性評価　　　　　　　　　　　　　　　
板橋勇貴; 木村孝之
電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 22 Nov. 2009, 電気学会

集積化磁気センサの微細化及びその特性評価　　　　　　　　　　　　　　　
古谷仁; 木村孝之; 増澤徹
電気学会東京支部茨城支所研究発表会, 06 Dec. 2008, 電気学会

IEEE

映像情報メディア学会

電気学会