摘要：
推扫式三维图像传感器被广泛应用于三维重建等应用领域，提高三维图像传感器信噪比的最有效的手段是加长积分时间，从而增加收集到的光生电荷数量。但是，在推扫式三维成像系统中，受限于扫描频率，积分时间无法任意延长，限制了推扫式三维图像传感器的信噪比。提出了一种流水线式电荷累加型锁相像素结构。该结构通过多级像素流水线式电荷传输与累加，实现了时间延时积分型推扫式三维成像功能，在不降低扫描频率的前提下等效延长了传感器的积分时间，提升了传感器的信噪比。另外，所提出像素结构使用金属-绝缘层-金属型电容器实现光生电荷的收集与累加，避免像素在接近饱和状态时产生严重的非线性现象。电容两端增加开关组，通过控制时序完成电容翻转操作，实现双相位信号差分运算，有效抑制背景光，进一步提高信噪比。所提出像素采用110 nm CMOS工艺进行设计与仿真，仿真表明该像素可以实现1至8级的时间延时积分，并且在BSR为-6 dB到32 dB的条件下有效抑制背景光。