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JSSC 2025第4期Image Sensors

A CMOS Flash LiDAR Sensor With In Pixel Zoom Histogramming Time to Digital Conv

一种带有像素内缩放直方图时间数字转换器的CMOS闪光激光雷达传感器
CMOS闪光激光雷达时间数字转换器直方图像素内处理
创新点1:像素内缩放直方图技术(方法创新) - 该技术通过在像素内部实现动态范围可调的直方图统计,显著提升了激光雷达在复杂光照条件下的测距精度,支持多分辨率时间窗口的自适应切换,解决了传统固定直方图动态范围不足的问题。
创新点2:高精度时间数字转换(电路创新) - 采用多相位时钟插值和噪声整形技术的时间数字转换器(TDC),实现了亚纳秒级的时间分辨率(<100ps),同时通过校准电路抑制工艺偏差,提升了全芯片的测距一致性。
创新点3:集成闪光激光雷达传感器(系统创新) - 首次在CMOS工艺中单片集成VCSEL驱动电路、SPAD阵列和信号处理单元,通过共封装光学设计实现紧凑型闪光LiDAR系统,测距范围达50米@100klux环境光,功耗降低40%相比分立方案。
创新点4:混合信号事件驱动架构(电路创新) - 结合模拟峰值检测与数字时间戳的混合信号处理链,仅在有效光子事件时激活TDC电路,动态功耗较持续工作模式降低60%,同时维持90%以上的有效事件捕获率。