[发明专利]振荡器控制系统的延迟测量、监测和补偿

说明书

本公开各实施例涉及振荡器控制系统的延迟测量、监测和补偿。振荡器控制系统，包括：振荡器结构；相位误差检测器，被配置为基于经延迟的事件时间信号和经延迟的参考信号生成相位误差信号；模拟信号路径，被耦合在振荡器结构与相位误差检测器之间，模拟信号路径被配置为接收事件时间信号并产生经延迟的事件时间信号；控制电路，被配置为生成参考信号；可编程延迟电路，被配置为接收参考信号并在参考信号上引起可编程延迟，生成经延迟的参考信号；模拟延迟测量电路，被配置为将测试信号注入模拟信号路径、从模拟信号路径接收经延迟的测试信号、测量经延迟的测试信号的模拟延迟和生成配置信号，配置信号被配置为根据所测量的模拟延迟调整可编程延迟。

技术领域

本公开的各实施例总体上涉及振荡器控制系统的延迟测量、监测和补偿。

背景技术

光探测和测距(LIDAR)是一种遥感方法，它使用脉冲激光形式的光来测量到视场中的一个或多个物体的距离(可变距离)。具体地，微机电系统(MEMS)反射镜被用于跨视场扫描光。光电检测器阵列接收来自被光照明的物体的反射，并且反射到达光电检测器阵列中的各个传感器所花费的时间被确定。这也被称为测量飞行时间(TOF)。LIDAR系统通过基于飞行时间的计算，将距离映射到物体，从而形成深度测量并进行距离测量。因此，飞行时间计算可以创建距离和深度映射，距离和深度映射可以被用于生成图像。

LIDAR扫描系统包括扫描反射镜和用于扫描视场的对应电路装置。扫描反射镜在扫描视场时，围绕一个或多个扫描轴线振荡。准确地感测扫描反射镜关于其一个或多个扫描轴线的位置信息(例如，旋转角度)的能力对于精确的激光射击至关重要。该位置信息越准确且精确，就可以使得接收器处的激光射击和光检测更加准确。然而，由于MEMS反射镜处的驱动和感测电路装置以及从驱动和感测电路装置延伸至MEMS驱动器的模拟信号路径所引起的许多模拟延迟，典型位置感测电路装置的该位置信息的准确性被损害。模拟信号路径包括各种模拟组件(电流钳、跨阻放大器(TIA)、低通滤波器等)和印刷电路板(PCB)互连件。模拟延迟也可能随温度和系统寿命的变化而变化。因此，模拟延迟不是静态的并且可能随时间变化。在系统的扫描操作期间，模拟延迟可能会发生变化。如果该模拟延迟无法被适当补偿，则会损害激光射击的准确性。

因此，可能需要能够实时补偿模拟延迟和定时误差的模拟延迟补偿系统。

发明内容

一个或多个实施例提供了振荡器控制系统，振荡器控制系统包括：振荡器结构，被配置为围绕旋转轴线振荡；相位误差检测器，被配置为基于经延迟的事件时间信号和经延迟的参考信号来生成相位误差信号，其中经延迟的事件时间信号指示振荡器结构围绕旋转轴线振荡的所测量的事件时间，以及经延迟的参考信号指示振荡器结构围绕旋转轴线振荡的预期事件时间；模拟信号路径，被耦合在振荡器结构与相位误差检测器之间，模拟信号路径被配置为接收指示所测量的事件时间的事件时间信号并且在事件时间信号上引起模拟延迟，从而生成经延迟的事件时间信号；控制电路，被配置为生成指示预期事件时间的参考信号并且基于相位误差信号来生成驱动信号，以驱动振荡器结构的振荡；可编程延迟电路，利用可编程延迟来进行配置，可编程延迟电路被配置为接收参考信号并且在参考信号上引起可编程延迟，从而生成经延迟的参考信号；以及模拟延迟测量电路，被配置为将测试信号注入模拟信号路径中、从模拟信号路径接收经延迟的测试信号、基于经延迟的测试信号来测量模拟延迟、以及生成配置信号，配置信号被配置为根据所测量的模拟延迟来调整可编程延迟电路的可编程延迟。