The pixel size in high-resolution complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) image sensors continues to shrink due to chip size limitations. However, the pixel pitch's miniaturization causes deterioration of optical performance. As one solution, a quad color filter (CF) array with pixel binning has been developed to enhance sensitivity. For high sensitivity, the microlens structure also needs to be optimized as the CF arrays change. In this paper, the covered microlens, which consist of four microlenses covered by one large microlens, are proposed for the quad CF array in the backside illumination pixel structure. To evaluate the optical performance, the suggested microlens structure was simulated from 0.5 ㎛ to 1.0 ㎛ pixels at the center and edge of the sensors. Moreover, all pixel structures were compared with and without in-pixel deep trench isolation (DTI), which works to distribute incident light uniformly into each photodiode. The suggested structure was evaluated with an optical simulation using the finite-difference time-domain method for numerical analysis of the optical characteristics. Compared to the conventional microlens, the suggested microlens show 29.1% and 33.9% maximum enhancement of sensitivity at the center and edge of the sensor, respectively. Therefore, the covered microlens demonstrated the highly sensitive image sensor with a quad CF array.
In this paper we implemented various image processing filtering using the format converter. This design method is based on realized the large processor-per-pixel array by integrated circuit technology. These two types of integrated structure are can be classify associative parallel processor and parallel process DRAM (or SRAM) cell. Layout pitch of one-bit-wide logic is Identical memory cell pitch to array high density PEs in integrate structure. This format converter design has control path implementation efficiently, and can be utilize the high technology without complicated controller hardware. Sequence of array instruction are generated by host computer before process start, and instructions are saved on unit controller. Host computer is executed the pixel-parallel operation starting at saved instructions after processing start. As a result, we obtained three result that 1) simple smoothing suppresses higher spatial frequencies, reducing noise but also blurring edges, 2) a smoothing and segmentation process reduces noise while preserving sharp edges, and 3) median filtering may be applied to reduce image noise. Median filtering eliminates spikes while maintaining sharp edges and preserving monotonic variations in pixel values.
Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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2020.11a
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pp.377-379
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2020
The hologram data is having a dependence on the pixel pitch of the SLM (spatial light modulator) and the wavelength of light, and the quality of the digital hologram is proportional to the unit pixel pitch and the total resolution. In addition, since each pixel has a complex value, the amount of data in the digital hologram also increases exponentially, and the size is bound to be very large. Therefore, in order to efficiently handle digital hologram files, it is essential to reduce the file size through a codec and store it. Recently, research on enhancing image quality damaged by the codec is actively underway. In this paper, the hologram image of JPEG Pleno, which is the standard hologram data, was used, and the image quality damage that occurs whenthe holographic image is encoded and decoded through the JPEG2000, AVC, and HEVC codec is enhanced with a deep learning network to find out whether the image quality can be improved. we also compare and quantitatively find out the degree of improvement in image quality.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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v.12
no.4
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pp.388-396
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2012
In this paper, a $320{\times}240$ pixel, 80 frame/s CMOS image sensor with a low power dual correlated double sampling (CDS) scheme is presented. A novel 8-bit hold-and-go counter in each column is proposed to obtain 10-bit resolution. Furthermore, dual CDS and a configurable counter scheme are also discussed to realize efficient power reduction. With these techniques, the digital counter consumes at least 43% and at most 61% less power compared with the column-counters type, and the frame rate is approximately 40% faster than the double memory type due to a partial pipeline structure without additional memories. The prototype sensor was fabricated in a Samsung $0.13{\mu}m$ 1P4M CMOS process and used a 4T APS with a pixel pitch of $2.25{\mu}m$. The measured column fixed pattern noise (FPN) is 0.10 LSB.
We present the design, expected performance, and current status of the wide field near-infrared camera (OAOWFC) now being developed at Okayama Astrophysical Observatory, NAOJ, NINS. OAOWFC is a near-infrared survey telescope whose effective aperture is 91cm. It works at Y, J, H, and $K_s$ bands and is dedicated to the survey of long period variable stars in the Galactic plane. The field of view is $0.95 {\times} 0.95 deg^2$ which is covered by one HAWAII-2 RG detector of 2048 ${\times}$ 2048 pixels with the pixel size of $18.5 {\mu}m\;{\times}\;18.5{\mu}m$, that results in the sampling pitch of 1.6 arcsec/pixel. OAOWFC can sweep the area of $840 deg^2$ every 3 weeks, attaining a limiting magnitude of 13 in $K_s$ band. It allows us to observe long period variables embedded in the Galactic plane where interstellar extinction is severe in optical.
본 포스터에서는 다목적 위성 2호의 주 탑재체인 MSC(Multi-Spectral Camera)가 TDI(Time Delayed Integration) 방식을 채택함에 따라, TDI에 의해 MSC 영상 자료가 어떻게 영향을 받게 되는 지를 연구한 내용을 설명한다. MSC는 지상 해상도가 1m인 고해상도에서 영상을 촬영하기 때문에 상대적으로 입사 광량이 부족한 문제를 안고 있음에 따라 32 line의 TDI 방식을 사용한다. TDI 방식을 사용하여 MSC에서 직하방향으로 영상을 촬영할 경우, 영상의 가운데 pixel에서 멀어질수록 TDI에 의해 영상의 MTF 값이 떨어지는 결과가 발생한다. 또한, 다목적 위성 2호는 Roll 축을 중심으로 $\pm$30도 Pitch 축을 중심으로 $\pm$30도 tilt를 하여 영상을 촬영하도록 운영될 예정이기 때문에 더더욱 TDI에 의채 영상의 MTF 값이 떨어지는 결과가 발생하게 된다. 이외에도 TDI는 다목적 위성 2호의 고도가 감소하거나, Yaw 축의 변화, Jitter 등에 의해서도 영상의 MTF 값이 감소하게 된다. 물론 MSC CCD pixel의 sampling rate인 Line Rate 값을 각각의 경우에 따라 적절한 값을 부여함으로써 TDI에 의한 MTF 값의 감소를 많은 부분은 수습할 수 있으나 완벽한 보정은 힘든 상황이다.
1.52" $130(RGB){\times}130$ full color PM OLED device with $70\;{\mu}m{\times}210\;{\mu}m$ of sub-pixel pitch was fabricated using shadow mask method for metal cathode deposition. Instead of conventional patterning process to form cathode separator via photolithography, regularly patterned shadow mask was applied to deposit metal cathode in this OLED display. Metal cathode was patterned via 2-step evaporation using shadow mask with shape of rectangular stripe and its alignment margin is $2.5\;{\mu}m$. Technical advantages of this method include reduction of process time according to skipping over photolithographic process for cathode separator and minimizing pixel shrinkage caused by PR cathode separator as well as improving lifetime of OLED device.
Park, Seo-Kyu;Kim, Jeong-Soo;Cho, Hee-Suck;Kwon, Soon-Bum;Reznikov, Yuri
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.21
no.5
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pp.474-480
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2008
In order to make full color cholesteric displays, color filter-less R, G, B sub-pixel structured cholesteric LC cells have been studied. To make R, G, B colors, UV induced pitch variant chiral dopant was added to cholesteric LC mixtures. The concentration of the photo-sensitive chiral dopant was adjusted so that the initial state showed blue color and the color was changed from blue to green and red with increase of UV irradiation to the cholesteric cells. To prevent the mixing of R, G, B reflective sub-pixel liquid crystals, separation walls were formed using negative photo resister in boundary area between sub-pixels, Through the optimization of the material concentrations and UV irradiation condition, vivid R, G, B colors were achieved.
This paper proposes an advanced circuit for the capacitive type fingerprint sensor signal processing and an effective isolation structure for minimizing an electrostatic discharge(ESD) influence and for removing a signal coupling noise of each sensor pixel. The proposed detection circuit increases the voltage difference between a ridge and valley about $80\%$ more than old circuit. The test chip is composed of $160\;\times\;192$ array sensing cells $(9,913\times11,666\;um^2).$ The sensor plate area is $58\;\times\;58\;um^2$ and the pitch is 60um. The image resolution is 423 dpi. The chip was fabricated on a 0.35um standard CMOS process. It successfully captured a high-quality fingerprint image and performed the registration and identification processing. The sensing and authentication time is 1 sec(.) with the average power consumption of 10 mW at 3.0V. The reveal ESD tolerance is obtained at the value of 4.5 kV.
Kang, In Hye;Hwang, Sang Ho;Baek, Yeong Jo;Moon, Seung Jae;Bae, Byung Seong
Journal of Sensor Science and Technology
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v.28
no.2
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pp.133-138
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2019
The a-InGaZnO (a-IGZO) thin film transistor (TFT) has the advantages of larger mobility than that of amorphous silicon TFTs, acceptable reliability and uniformity over a large area, and low process cost. A capacitive-type touch sensor was studied with an a-IGZO TFT that can be used on the front side of a display due to its transparency. A capacitive sensor detects changes of capacitance between the surface of the finger and the sensor electrode. The capacitance varies according to the distance between the sensor plate and the touching or non-touching of the sensing electrode. A capacitive touch sensor using only one a-IGZO TFT was developed with the reduction of two bus lines, which made it easy to reduce the pixel pitch. The proposed sensor circuit maintained the amplification performance, which was investigated for various drive conditions.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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