[发明专利]具有单轴扫描的渡越时间探测器

权利要求书

1.一种用于标测的装置，包括：

照明组件，所述照明组件包括至少一个辐射源、和投射光学元件，所述投射光学元件被配置为跨场景经由所述投射光学元件的出射光瞳投射沿第一方向延伸的辐射线；

检测组件，所述检测组件被配置为接收在包含所述辐射线的至少部分的感测区域内从所述场景反射的所述辐射，并且所述检测组件包括探测器元件和物镜光学元件的线性阵列，所述线性阵列将来自所述感测区域的反射辐射经由物镜光学元件的入射光瞳聚焦到所述线性阵列，其中所述物镜光学元件的入射光瞳与所述投射光学元件的出射光瞳共面并且彼此紧密接近，其中所述辐射线和所述感测区域具有在包含所述出射光瞳和所述入射光瞳的平面中共线的相应轴；

扫描镜，所述扫描镜被配置为沿第二方向在所述场景上方一起扫描所述辐射线和所述感测区域，所述第二方向垂直于所述第一方向；和

处理电路，所述处理电路被配置为处理由所述探测器元件响应于所接收的辐射而输出的信号，以便构建所述场景中对象的三维(3D)地图。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述线性阵列具有沿着所述第一方向对准的阵列轴。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述扫描镜被配置为围绕镜轴旋转，并且其中至少一个辐射源与所述线性阵列和所述扫描镜一起布置在由所述阵列轴和所述镜轴限定的平面中。

4.根据权利要求1所述的装置，其中至少一个辐射源包括被配置为发射相应的辐射光束的辐射源的其他线性阵列，以及其中，所述投射光学元件被配置为采集和聚焦所发射的光束以形成所述辐射线。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述辐射源相互同步地发射辐射脉冲。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述扫描镜是第二扫描镜，而至少一个辐射源被配置为发射辐射光束，以及所述照明组件包括被配置为沿所述第一方向接收和扫描所发射的光束的第一扫描镜。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述第一扫描镜以第一速度扫描，并且所述第二扫描镜以第二速度扫描，所述第二速度比所述第一速度慢。

8.根据权利要求1-4,6和7中任一项所述的装置，其中所述照明组件被配置为发射辐射脉冲，并且其中由所述探测器元件输出的信号指示来自场景中的点的脉冲的相应渡越时间，并且所述处理电路被配置为响应于所述渡越时间构建所述3D地图。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述探测器元件包括雪崩光电二极管。

10.根据权利要求8所述的装置，其中所述探测器元件包括单光子雪崩二极管。

11.根据权利要求8所述的装置，其中所述处理电路包括脉冲放大器和多路复用器，所述脉冲放大器被配置为放大由所述探测器元件输出的所述信号，所述多路复用器被配置为与所述装置的扫描速率同步地选择用于连接到所述脉冲放大器的探测器元件。

12.根据权利要求1-7中任一项所述的装置，其中所述扫描镜是可旋转的，以便在所述装置的第一侧上的第一场景上方和所述装置的第二侧上的第二场景上方都扫描所述辐射线和所述感测区域，所述第二侧与所述第一侧相对。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述扫描镜具有相对的第一反射表面和第二反射表面，并且其中所述扫描镜旋转使得当在所述第一场景上方扫描时所述辐射线和所述感测区域从所述第一反射表面反射，并且当在所述第二场景上方扫描时所述辐射线和所述感测区域从所述第二反射表面反射。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述第二反射表面小于所述第一反射表面。