[發(fā)明專利]用于LIDAR接收器的具有交錯(cuò)的光電檢測器陣列和模擬讀出電路的多重檢測器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911127961.8
• 申請(qǐng)日: 2019-11-18
• 公開（公告）號(hào): CN111198362B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·基里洛夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G01S7/48
• 分類號(hào): G01S7/48;G01S7/481
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 傅遠(yuǎn)

本公開的實(shí)施例涉及用于LIDAR接收器的具有交錯(cuò)的光電檢測器陣列和模擬讀出電路的多重檢測器。一種光檢測和測距(LIDAR)接收器，包括第一透鏡系統(tǒng)和光學(xué)耦合到第一透鏡系統(tǒng)的第一檢測器模塊。第一透鏡系統(tǒng)被配置為向第一檢測器模塊的多個(gè)接收區(qū)域傳輸反射光束，其中多個(gè)接收區(qū)域中的每個(gè)接收區(qū)域?qū)?yīng)于反射光束的不同組接收方向。第一檢測器模塊包括第一光電檢測器陣列和耦合到第一光電檢測器陣列的第一模擬讀出集成電路(IC)，其中第一光電檢測器陣列和第一模擬讀出IC各自被布置在第一檢測器模塊的多個(gè)接收區(qū)域中的不同接收區(qū)域中。LIDAR接收器還包括與第一透鏡系統(tǒng)相鄰的第二透鏡系統(tǒng)、以及光學(xué)耦合到第二透鏡系統(tǒng)的第二檢測器模塊。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開總體上涉及光檢測和測距(LIDAR)接收器以及用于接收來自多個(gè)接收方向的反射光束的方法，并且更具體地涉及具有多個(gè)檢測器模塊的LIDAR接收器。

背景技術(shù)

光檢測和測距(LIDAR)是一種遙感方法，其使用脈沖激光形式的光來測量視場中的一個(gè)或多個(gè)對(duì)象的范圍(可變距離)。特別地，微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)鏡被用于掃描跨視場的光。光電檢測器的陣列接收來自由光照射的對(duì)象的反射，并且反射到達(dá)光電檢測器陣列中的各種傳感器所花費(fèi)的時(shí)間被確定。這也稱為測量飛行時(shí)間(TOF)。LIDAR系統(tǒng)形成深度測量，并且通過基于飛行時(shí)間計(jì)算將距離映射到對(duì)象來進(jìn)行距離測量。因此，飛行時(shí)間計(jì)算可以創(chuàng)建距離和深度圖，該圖可以用于生成圖像。

單片光電檢測器陣列通常由被布置用于接收光的相鄰光電檢測器列構(gòu)成。光電檢測器陣列還伴有位于光接收區(qū)域之外的讀出電子器件。需要布線以將讀出電子器件連接到每個(gè)光電檢測器列，這需要光電檢測器列之間的間隙，以允許用于布線的空間以及對(duì)陣列的光電二極管或像素進(jìn)行的連接。該布線結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了高阻抗、復(fù)雜的拓?fù)洌⑶蚁拗屏丝梢员徊贾糜糜诮邮展獾南袼財(cái)?shù)目(即，它降低了光電檢測器陣列的填充因子)。

因此，可能需要一種改進(jìn)的裝置，其具有低阻抗連接和更簡單的拓?fù)?，同時(shí)保持足夠的填充因子。

發(fā)明內(nèi)容

實(shí)施例提供了一種光檢測和測距(LIDAR)接收器，其被配置為從多個(gè)接收方向接收反射光束。LIDAR接收器包括第一透鏡系統(tǒng)和光學(xué)耦合到第一透鏡系統(tǒng)的第一檢測器模塊。第一透鏡系統(tǒng)被配置為向第一檢測器模塊的多個(gè)接收區(qū)域傳輸反射光束，其中第一檢測器模塊的多個(gè)接收區(qū)域中的每個(gè)接收區(qū)域?qū)?yīng)于反射光束的不同組接收方向。第一檢測器模塊包括第一光電檢測器陣列和耦合到第一光電檢測器陣列的第一模擬讀出集成電路(IC)，其中第一光電檢測器陣列和第一模擬讀出IC各自被布置在第一檢測器模塊的多個(gè)接收區(qū)域中的不同接收區(qū)域中。LIDAR接收器還包括與第一透鏡系統(tǒng)相鄰的第二透鏡系統(tǒng)、以及光學(xué)耦合到第二透鏡系統(tǒng)的第二檢測器模塊。第二透鏡系統(tǒng)被配置為向第二檢測器模塊的多個(gè)接收區(qū)域傳輸反射光束，其中第二檢測器模塊的多個(gè)接收區(qū)域中的每個(gè)接收區(qū)域?qū)?yīng)于反射光束的不同組接收方向。第二檢測器模塊包括第二光電檢測器陣列和耦合到第二光電檢測器陣列的第二模擬讀出IC，其中第二光電檢測器陣列和第二模擬讀出IC各自被布置在第二檢測器模塊的多個(gè)接收區(qū)域中的不同接收區(qū)域中。

實(shí)施例還提供了一種LIDAR接收器，其被配置為從多個(gè)接收方向接收反射光束。LIDAR接收器包括第一透鏡系統(tǒng)和光學(xué)耦合到第一透鏡系統(tǒng)的第一檢測器模塊。第一透鏡系統(tǒng)被配置為向第一檢測器模塊的多個(gè)接收區(qū)域傳輸反射光束，其中第一檢測器模塊的多個(gè)接收區(qū)域中的每個(gè)接收區(qū)域?qū)?yīng)于反射光束的不同組接收方向。第一檢測器模塊包括第一多個(gè)光電檢測器陣列和沿著第一方向與第一多個(gè)光電檢測器陣列交錯(cuò)的第一多個(gè)模擬讀出集成電路(IC)，其中第一多個(gè)模擬讀出IC中的每個(gè)模擬讀出IC耦合到第一多個(gè)光電檢測器陣列中的不同光電檢測器陣列。LIDAR接收器還包括與第一透鏡系統(tǒng)相鄰的第二透鏡系統(tǒng)、以及光學(xué)耦合到第二透鏡系統(tǒng)的第二檢測器模塊。第二透鏡系統(tǒng)被配置為向第二檢測器模塊的多個(gè)接收區(qū)域傳輸反射光束，其中第二檢測器模塊的多個(gè)接收區(qū)域中的每個(gè)接收區(qū)域?qū)?yīng)于反射光束的不同組接收方向。