← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2015第1期Image Sensors130nmCMOS Image Sensor
A0 1 3μm CMOS System-on-Chip for a 512 424 Time-of-Flight Image Sensor With Mu
介绍了一种用于微软Kinect的512×424 TOF深度图像传感器，采用130nm CMOS工艺，支持高调制频率和灵活操作。
10μm×10μm像素, 67%调制对比度(50MHz), 0.14 A/W响应度(860nm), 8 Gb/s I/O带宽
时间飞行(TOF)CMOS图像传感器量子效率调制高动态范围MIPI D-PHY
▸创新点1：量子效率调制(QEM)技术（方法创新） - 该技术通过调制像素的量子效率来实现高频率（130 MHz）的光信号检测，显著提升了调制对比度（67% @50 MHz）和响应度（0.14 A/W @860 nm），解决了传统TOF传感器在高频下的性能限制问题。
▸创新点2：2 GS/s 10位信号路径（电路创新） - 设计了一个高速高精度的信号处理路径，支持每秒20亿次采样和10位分辨率，满足了系统对大量ADC转换的需求，显著提升了数据采集速度和精度。
▸创新点3：可编程相位和频率时钟生成器（系统创新） - 基于1.6 GHz振荡器，实现了312.5 ps相位步进分辨率的可编程时钟生成，为系统提供了极高的时序控制灵活性，支持多频率/多相位操作。
▸创新点4：集成快门引擎和数字微序列器（系统创新） - 通过高度可编程的多增益/多快门和多频率/多相位操作，实现了极灵活的系统配置，支持宽动态范围（64 dB）和高精度（0.5%距离误差）的深度测量。
Abstract
We introduce a 512 × 424 time-of- flight (TOF) depth
image sensor designed in aT S M C0 . 1 3 μmL P1 P 5 MC M O S
process, suitable for use in Microsoft Kinect for XBOX ONE. The
10 μm×1 0 μm pixel incorporates a TOF detector that operates
using the quantum ef ficiency modulation (QEM) technique at
high modulation frequencies of up to 130 MHz, achieves a mod-
ulation contrast of 67% at 50 MHz and a responsivity of 0.14
A/W at 860 nm. The T OF sensor includes a 2 GS/s 10 bit signal
path, which is us