[发明专利]使用脉冲束稀疏阵列的深度感测

权利要求书

1.一种深度感测装置，包括：

辐射源，所述辐射源包括布置成多个群组的发射器的第一阵列，所述发射器的第一阵列被配置为朝向目标场景发射第一多个光学辐射脉冲束；

第二多个感测元件，所述第二多个感测元件被布置成第二阵列并且被配置为输出信号，所述信号指示所述感测元件上光子的相应入射时间，其中所述第二多个超过所述第一多个；

物镜光学器件，所述物镜光学器件被配置为在感测元件阵列上形成所述目标场景的图像；和

处理和控制电路，所述处理和控制电路被耦接以交替致动所述多个群组从而发射所述脉冲束，并且被耦接以从所述感测元件接收所述信号，并被配置为响应于所述信号而标识所述第二阵列的从所述目标场景的对应区域反射的所述光学辐射脉冲入射在其上的区域，以及处理来自所标识区域中的所述感测元件的所述信号，以便基于所述入射时间来测量所述目标场景的所述对应区域的深度坐标。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述阵列中的发射器包括垂直腔面发射激光器(VCSEL)。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个群组包括至少四个群组，每个群组包括至少四个发射器。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述辐射源包括衍射光学元件(DOE)，所述DOE被配置为将由所述发射器中的每一个发射器发射的所述光学辐射分成所述脉冲束中的多个脉冲束。

5.根据权利要求3所述的装置，其中所述至少四个群组包括至少八个群组。

6.根据权利要求3所述的装置，其中每个群组包括至少二十个发射器。

7.根据权利要求3所述的装置，其中所述发射器群组在基板上交错。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述感测元件包括单光子雪崩二极管(SPAD)。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理和控制电路被配置为将所标识区域中的每个区域中的所述感测元件分组在一起以限定超像素，并且将来自所述超像素中的每个超像素中的所述感测元件的所述信号一起处理以便测量所述深度坐标。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述处理和控制电路包括多个处理单元，其中所述处理单元中的每一个处理单元被耦接以处理来自所述超像素中的相应一个超像素的所述信号。

11.根据权利要求9所述的装置，其中所述处理单元中的每一个处理单元被配置为构造所述超像素中的每一个超像素中的所述感测元件上的光子的入射时间的直方图。

12.根据权利要求1所述的装置，其中从所述多个发射器群组发射的所述光学辐射脉冲在从所述目标场景反射之后入射在所述第二阵列的所标识区域的不同相应集合上，并且其中所述处理和控制电路被配置为与所述多个群组的致动同步地接收和处理来自所述相应集合中的所述感测元件的所述信号。

13.根据权利要求12所述的装置，其中当致动所述发射器的任何给定群组时，所述处理和控制电路被配置为读取和处理仅来自所述第二阵列的所标识区域的对应集合中的感测元件的所述信号，而所述阵列中的其余感测元件处于非活动状态。