基于中心抽头解调像素结构的256×256飞行时间图像传感器

本文提出了一种基于中心抽头(CT)解调像素结构的256×256飞行时间(TOF)图像传感器。 图像传感器可以捕获二维(2D)高速图像和三维(3D)深度图像。 CT像素由两个分裂的固定光电二极管(PPD)区域和两对传输晶体管组成。 传输晶体管采用非均匀掺杂沟道(NUDC)结构,可以提高沿传输沟道的电子传输速度,并消除高速成像的图像滞后。 像素尺寸为10μm×10μm,我们设计像素的实现过程以提高电子传输速度。 该传感器采用0.18μm1P5 M CMOS图像传感器Craft.io制造。 测试结果表明,它可以在两种不同的成像模式下捕获430帧/秒的强度图像和90帧/秒的深度图像。 在1.0–7.5 m的深度测量范围内,校正后的非线性度小于3 cm,在2.5 m处的测量精度达到4.0 cm,相对误差为1.6%。