[发明专利]LIDAR接收器的作用区域选择

权利要求书

1.一种光学传感器，其包括：

单光子雪崩装置SPAD的阵列，其具有多个行和多个列，其中：

每个SPAD具有电阻元件、电容元件和光检测元件，并进一步包括第一输入、第二输入和输出，其中：

所述电阻元件和所述光检测元件串联连接在所述第一输入和所述第二输入之间；以及

所述电容元件连接在所述输出与所述电阻元件和所述光检测元件之间的节点之间；

所述多个行中的每个行具有在激活时致使所述行中的每个SPAD的所述第一输入接收偏置电压的对应行选择晶体管；

所述多个行中的每个列具有与所述列中的每个SPAD的所述第二输入连接的对应列选择晶体管且具有对应列输出；以及

对于每个列，所述列中的每个SPAD的所述输出与所述列的所述列输出连接。

2.根据权利要求1所述的光学传感器，其中每个SPAD的所述光检测元件包括雪崩光电二极管APD。

3.根据权利要求1所述的光学传感器，其中所述行选择晶体管和列选择晶体管包括双极结型晶体管BJT。

4.根据权利要求1所述的光学传感器，其中所述行选择晶体管和列选择晶体管包括场效应晶体管FET。

5.根据权利要求1所述的光学传感器，其中每个SPAD包括耦合于所述电容元件与所述SPAD的所述输出之间的电阻器。

6.根据权利要求1所述的光学传感器，其中每个列输出进一步连接到跨阻抗放大器的输入。

7.一种激活根据权利要求1-6中的任一项所述的光学传感器中的具有多个行和多个列的单光子雪崩装置SPAD的阵列的一部分的方法，所述方法包括：

通过向所述多个行的子集和所述多个列的子集中的每个SPAD提供偏置电压来激活所述SPAD的阵列的所述部分；以及

读取所述SPAD的阵列中的所述多个列中的每一个的输出。

8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括使用处理单元以通过激活行选择和列选择晶体管来向所述多个行的所述子集和所述多个列的所述子集中的每个SPAD提供所述偏置电压。

9.一种用于光探测与测距LIDAR的设备，其包括：

单光子雪崩装置SPAD的阵列，其具有多个行和多个列，其中：

每个SPAD具有电阻元件、电容元件和光检测元件，并进一步包括第一输入、第二输入和输出，其中：

所述电阻元件和所述光检测元件串联连接在所述第一输入和所述第二输入之间；以及

所述电容元件连接在所述输出与所述电阻元件和所述光检测元件之间的节点之间；

用于通过在所述多个行的子集和所述多个列的子集中的每个SPAD的所述第一输入和所述第二输入之间提供偏置电压来激活所述SPAD的阵列的一部分的装置；以及

用于读取所述SPAD的阵列中的所述多个列中的每一个的输出的装置，其中，对于每个列，所述列中的每个SPAD的所述输出与所述列的列输出连接。

10.根据权利要求9所述的设备，其中每个SPAD包括雪崩光电二极管APD。

11.根据权利要求9所述的设备，其中用于激活SPAD的阵列的所述部分的所述装置包括行选择双极结型晶体管BJT和列选择BJT。

12.根据权利要求9所述的设备，其中用于激活SPAD的阵列的所述部分的所述装置包括行选择场效应晶体管FET和列选择FET。

13.根据权利要求9所述的设备，其中每个SPAD包括用于提供耦合于电容装置与所述SPAD的所述输出之间的电阻的装置。