[发明专利]LIDAR接收器的作用区域选择

说明书

本文中所提供的技术涉及提供一种光学传感器，所述光学传感器通过改变LIDAR接收器的传感器的作用区域来减少来自除LIDAR发射器以外的光源的噪声。所述光学传感器可包含具有行选择和列选择晶体管的单光子雪崩装置SPAD的二维阵列，其中基于所述LIDAR接收器处检测到的反射激光的预测光点大小和角度而选择行和列。此外，这能够消除或减少移动所述LIDAR接收器内的部件的需要。

背景技术

光探测与测距(Light Detection And Ranging，LIDAR)是通过以激光照亮目标并读取对应于反射激光的脉冲来测量距离的勘察技术。常常利用LIDAR以确定景观地形，且LIDAR通常用于现代车辆中以有助于确定车辆与其周围环境中的物体之间的距离。但是，因为LIDAR接收器的传感器可能会非常敏感，所以它易受来自除LIDAR发射器以外的光源的光的噪声影响。

发明内容

本文中所提供的技术涉及提供一种光学传感器，所述光学传感器通过改变LIDAR接收器的传感器的作用区域来减少来自除LIDAR发射器以外的光源的噪声。所述光学传感器能够包含具有行选择和列选择晶体管的单光子雪崩装置(SPAD)的二维阵列，其中基于所述LIDAR接收器处检测到的反射激光的预测光点大小和角度而选择行和列。此外，这能够消除或减少移动所述LIDAR接收器内的部件的需要。

根据本公开的一种实例光学传感器包括具有多个行和多个列的SPAD阵列。每个SPAD可具有电阻元件、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。所述多个行中的每个行可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可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。对于每个列，所述列中的每个SPAD的所述输出可与所述列的列输出连接。

所述光学传感器的实施例可包含以下特征中的一或多个。每个SPAD的所述光检测元件可包括雪崩光电二极管(avalanche photodiode，APD)。所述行选择晶体管和列选择晶体管可包括双极结型晶体管(bipolar junction transistor，BJT)。所述行选择晶体管和列选择晶体管可包括场效应晶体管(FET)。每个SPAD可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。每个列输出可进一步连接到跨阻抗放大器的输入。

一种根据本公开的激活具有多个行和多个列的单光子雪崩装置(SPAD)的阵列的一部分的实例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阵列的所述部分；以及读取所述SPAD阵列中的所述多个列中的每一个的输出。

所述方法可进一步包括以下特征中的一或多个。每个SPAD可包括雪崩光电二极管(APD)。所述方法进一步可包括使用行选择双极结型晶体管(BJT)和列选择BJT以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。所述方法进一步可包括使用行选择场效应晶体管(FET)和列选择FET以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。每个SPAD可包括耦合于电容元件与所述SPAD的所述输出之间的电阻器。读取所述SPAD阵列中的所述多个列中的每一个的所述输出可包括运用跨阻抗放大器放大所述SPAD阵列中的所述多个列中的每一个的所述输出。所述方法可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。

一种根据本公开的实例设备包括：用于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具有多个行和多个列SPAD的单光子雪崩装置(SPAD)的阵列的一部分的装置；以及用于读取所述SPAD阵列中的所述多个列中的每一个的输出的装置。