[发明专利]用于激光雷达系统的图像传感器

权利要求书

1.一种操作设备的方法，所述设备包括(a)包括雪崩光电二极管(APD)(i)，i＝1，…，N，N为正整数，阵列的图像传感器，对于i＝1，…，N，所述雪崩光电二极管(i)包括吸收区(i)和放大区(i)，其中所述吸收区(i)被配置为从被所述吸收区(i)吸收的光子产生载流子，其中所述放大区(i)包括结(i)，在所述结(i)中具有结电场(i)，其中所述结电场(i)的值足以引起进入所述放大区(i)的载流子的雪崩，但不足以使所述雪崩自我维持，并且其中所述结(i)，i＝1，…，N，是离散的，(b)辐射源，以及(c)光学系统，所述方法包括：

使用所述辐射源在时间点T1a发射第一照明光子的第一脉冲；

对于i＝1，…，N，测量从T1a到时间点T1b(i)的飞行时间(1，i)，在所述时间点T1b(i)，所述第一照明光子中的一个光子从对应于所述雪崩光电二极管(i)的目标物体的表面光点(1，i)反弹后，通过所述光学系统返回所述雪崩光电二极管(i)；

对于i＝1，…，N，基于所述飞行时间(1，i)，确定从所述设备到所述表面光点(1，i)的光点距离(1，i)；

使用所述辐射源在时间点T2a发射第二照明光子的第二脉冲；

对于j＝1，…，N，测量从T2a到时间点T2b(j)的飞行时间(2，j)，在所述时间点T2b(j)，所述第二照明光子中的一个光子从对应于所述雪崩光电二极管(j)的目标物体的表面光点(2，j)反弹后，通过所述光学系统返回所述雪崩光电二极管(j)；

对于j＝1，…，N，基于所述飞行时间(2，j)，确定从所述设备到所述表面光点(2，j)的光点距离；并且

对于k＝1，…，N，比较所述光点距离(1，k)与所述光点距离(2，k)。

2.如权利要求1所述的方法，其中，对于k＝1，…，N，所述的比较所述光点距离(1，k)和所述光点距离(2，k)包括确定距离变化(k)，所述距离变化(k)是所述光点距离(1，k)和所述光点距离(2，k)之间的差。

3.如权利要求2所述的方法，其进一步包括识别其绝对值超过预定正阈值的所述距离变化(k)，k＝1，…，N，的距离变化。

4.如权利要求3所述的方法，其进一步包括确定所述被识别的所述距离变化(k)，k＝1，…，N，的距离变化是否总体上具有人体的大小和形状。

5.如权利要求1所述的方法，其中，对于i＝1，…，N，在所述吸收区(i)中的吸收区电场(i)没有高到足以在所述吸收区(i)中引起雪崩效应。

6.如权利要求1所述的方法，其中，对于i＝1，…，N，所述吸收区(i)是本征半导体或掺杂水平小于10¹²掺杂剂/cm³的半导体。

7.如权利要求1所述的方法，

其中N1，并且

其中所述吸收区(i)，i＝1，…，N，中的至少一些吸收区是连接在一起的。

8.如权利要求1所述的方法，其中，对于i＝1，…，N，所述雪崩光电二极管(i)进一步包括放大区(i’)，使得所述放大区(i)和所述放大区(i’)位于所述吸收区(i)的相对的两侧。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述放大区(i)，i＝1，…，N，是离散的。

10.如权利要求1所述的方法，其中，对于i＝1，…，N，所述结(i)是p-n结或异质结。

11.如权利要求1所述的方法，

其中，对于i＝1，…，N，所述结(i)包括第一层(i)和第二层(i)，并且

其中，对于i＝1，…，N，所述第一层(i)是掺杂半导体，并且所述第二层(i)是重掺杂半导体。