이 논문은 큰 배경 광(BGL)을 완화하되 리셋 잡음 페널티를 줄이기 위해 픽셀 내 적응형 ΔΣ 방식으로 부-적분 시간의 개수를 적응적으로 제어하는 160 × 120 간접 비행시간(iToF) 센서를 제시한다. 공통모드 BGL에 의한 전하를 억제하기 위해 픽셀 수준의 전하 증폭기를 사용하며, 적응형 ΔΣ 방식은 BGL 강도에 따라 전하-차감 연산의 수를 자동으로 선택하여 전하 증폭기의 잡음 기여를 감소시킨다. 또한 FD 불일치로 인한 깊이 선형성 저하 및 잔여 BGL 전하와 같은 비이상성을 완화하기 위해 픽셀 내 부유 확산(FD) 스와핑 기법을 제안한다. 제안된 iToF 센서는 110-nm 후면 조사(backside illumination) CMOS 이미지 센서(CIS) 공정으로 제작되었으며, 0.3~2.9 m 범위의 깊이 영상을 10-ms 적분 시간에서 깊이 잡음 2.7% 미만 및 비선형성 2.1%로 획득하고, 50-MHz 변조 주파수에서 30 fps를 제공한다. 제안된 FD 스와핑은 0.6–3 m 깊이 범위에서 깊이 비선형성을 3.8%에서 1.5%로 개선한다. 제안된 적응형 ΔΣ 방식은 940 nm에서 30-nm 대역폭(BW) 광학 밴드패스 필터를 사용했을 때 BGL 광학 출력이 3.3 mW/cm2까지의 BGL에 대해 내성을 지원하며, 프로토타입은 60-klx 이상의 태양광 조건에서 야외에서 성공적으로 시연되었다.
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