A Modular, Direct Time-of-Flight Depth Sensor in 45/65-nm 3-D-Stacked CMOS Technology

CMOS芯片 测距 CMOS传感器 激光雷达 像素 探测器 激光器 计算机科学 模块化设计 光学 图像传感器 材料科学 光电子学 物理 电信 操作系统
作者
Augusto Ronchini Ximenes,P. Parameswaran,Myoung-Jae Lee,Y. Yamashita,Dun–Nian Yaung,Edoardo Charbon
出处
期刊:IEEE Journal of Solid-state Circuits [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:54 (11): 3203-3214 被引量:54
标识
DOI:10.1109/jssc.2019.2938412
摘要

This article introduces a modular, direct time-of-flight (TOF) depth sensor. Each module is digitally synthesized and features a 2$\times $ (8 $\times $ 8) single-photon avalanche diode (SPAD) pixel array, an edge-sensitive decision tree, a shared time-to-digital converter (TDC), 21-bit per-pixel memory, and in-locus data processing. Each module operates autonomously, by internal data acquisition, management, and storage, being periodically read out by an external access. The prototype was fabricated in a TSMC 3-D-stacked 45/65-nm CMOS technology, featuring backside illumination (BSI) SPAD detectors on the top tier, and readout circuit on the bottom tier. The sensor was characterized by single-point measurements, in two different modes of resolution and range. In low-resolution mode, a maximum of 300-m and 80-cm accuracy was recorded; on the other hand, in high-resolution mode, the maximum range and accuracy were 150 m and 7 cm, respectively. The module was also used in a flexible scanning light detection and ranging (LiDAR) system, where a 256 $\times $ 256 depth map, with millimeter precision, was obtained. A laser signature based on pulse-position modulation (PPM) is also proposed, achieving a maximum of 28-dB interference reduction.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
王子娇完成签到 ,获得积分10
刚刚
大个应助chen采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
3秒前
RL发布了新的文献求助10
4秒前
CipherSage应助老实新筠采纳,获得10
5秒前
5秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
kento应助科研通管家采纳,获得150
5秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得50
5秒前
加缪应助科研通管家采纳,获得150
5秒前
修仙中应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
加缪应助科研通管家采纳,获得150
5秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
唐泽雪穗应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
今后应助科研通管家采纳,获得30
6秒前
6秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
FashionBoy应助heqingqing采纳,获得10
6秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
加缪应助科研通管家采纳,获得150
6秒前
唐泽雪穗应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
COCOYuu完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
小二郎应助落后的老太采纳,获得30
8秒前
OMG发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
芬芬发布了新的文献求助30
9秒前
yuzhu完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
baiye发布了新的文献求助30
12秒前
糊涂的含卉完成签到,获得积分10
13秒前
明亮幻枫应助RL采纳,获得10
13秒前
nightmare完成签到,获得积分20
13秒前
高分求助中
Comprehensive Toxicology Fourth Edition 24000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Hydrothermal Circulation and Seawater Chemistry: Links and Feedbacks 1200
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
World Nuclear Fuel Report: Global Scenarios for Demand and Supply Availability 2025-2040 800
Risankizumab Versus Ustekinumab For Patients with Moderate to Severe Crohn's Disease: Results from the Phase 3B SEQUENCE Study 600
Oxford Learner's Pocket Word Skills 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5152831
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4348565
关于积分的说明 13539680
捐赠科研通 4190958
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2298523
邀请新用户注册赠送积分活动 1298660
关于科研通互助平台的介绍 1243519