[发明专利]基于单光子雪崩二极管的范围检测装置

权利要求书

1.一种基于单光子雪崩二极管的范围检测装置，所述装置包括：

单光子雪崩二极管参考阵列，所述单光子雪崩二极管参考阵列被配置成用于经由内部耦合路径接收来自照明源的光；

单光子雪崩二极管返回阵列，所述单光子雪崩二极管返回阵列被配置成用于经由外部自由空间路径接收来自所述照明源的光；

校准脉冲发生器，所述校准脉冲发生器被配置成用于生成校准信号脉冲；以及

读出电路系统，所述读出电路系统被配置成用于接收：

所述参考阵列经由参考信号路径的输出；

所述返回阵列经由返回信号路径的输出，其中所述参考信号路径比所述返回信号路径长；以及

所述校准脉冲发生器经由校准信号路径的输出，所述校准信号路径包括基本上遵循所述参考信号路径的第一信号路径，其中，所述读出电路系统被配置成用于基于所述校准脉冲发生器经由所述校准信号路径的所述输出来确定所述参考信号路径的延迟值。

2.如权利要求1所述的基于单光子雪崩二极管的范围检测装置，其中，所述第一信号路径被安排成经由所述参考阵列从所述校准脉冲发生器到所述读出电路系统，所述校准信号路径进一步包括耦合到所述读出电路系统的第二信号路径，并且被配置成用于确定所述延迟值的所述读出电路系统进一步被配置成用于：

经由所述第一信号路径接收所述校准信号脉冲；

经由所述第二信号路径接收所述校准信号脉冲；

确定经由所述第一信号路径和所述第二信号路径接收到的所述校准脉冲之间的时间性差异；以及

将所述延迟值确定为所述时间性差异的一半。

3.如以上权利要求中任一项所述的基于单光子雪崩二极管的范围检测装置，其中，所述校准脉冲发生器被配置成用于生成经调制的延迟信号，其中，所述经调制的延迟信号具有大于所述读出电路系统的量化步长的动态范围。

4.如权利要求1和2中任一项所述的基于单光子雪崩二极管的范围检测装置，其中，所述读出电路系统被配置成用于通过应用所述延迟值来补偿所述参考信号路径与所述返回信号路径之间的任何差异。

5.如权利要求4所述的基于单光子雪崩二极管的范围检测装置，其中，所述读出电路系统被配置成用于通过将所述返回阵列的所述输出延迟所述延迟值来补偿所述参考信号路径和所述返回信号路径之间的任何差异。

6.如权利要求1和2中任一项所述的基于单光子雪崩二极管的范围检测装置，其中，所述单光子雪崩二极管参考阵列、所述单光子雪崩二极管返回阵列以及所述读出电路系统的所述配置为使得参考信号路径路由区域与返回信号路径路由区域的组合得以优化。

7.如权利要求1和2中任一项所述的基于单光子雪崩二极管的范围检测装置，其中，所述单光子雪崩二极管参考阵列、所述单光子雪崩二极管返回阵列以及所述读出电路系统的所述配置为使得所述装置的面积利用率得以优化。

8.如权利要求1和2中任一项所述的基于单光子雪崩二极管的范围检测装置，其中，所述照明源包括以下各项中的一项：

垂直腔面发射激光器；以及

发光二极管。