事件驱动的共享存储器像素制造技术

一种飞行时间（TOF）系统包括增量电路和多个像素。每个像素包括：多个探测器，被配置为响应于入射到其上的多个光子的探测而输出相应的探测信号；和共享存储器，被配置为存储入射到所述多个探测器中的每一个上的光子的相应计数。增量电路被配置为基于相应的探测信号来更新所述共享存储器中所述多个探测器中的每一个的相应计数。一个的相应计数。一个的相应计数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】事件驱动的共享存储器像素
[0001]优先权要求本申请要求2019年5月1日提交的题为“Event Driven Shared MEMORY Pixel”的美国临时申请号62/841,315的优先权，其全部内容和公开通过引用结合于本文中。


[0002]本公开涉及激光雷达系统，并且更具体地，涉及在飞行时间激光雷达系统的像素中提供共享存储器的方法和设备。

技术介绍

[0003]基于飞行时间（ToF）的成像用于许多应用中，包括测距、深度剖析和3D成像（例如，光探测和测距（LIDAR），本文中也称为激光雷达）。ToF 3D成像系统可以分类为间接ToF（iToF）或直接ToF系统。
[0004]直接ToF测量包括直接测量由LIDAR系统的（一个或多个）发射器元件发射辐射和由LIDAR系统的（一个或多个）探测器元件感测从物体或其他目标反射后的辐射（本文中也称为回波信号）之间的时间长度。根据该时间长度，可以确定到目标的距离。
[0005]间接ToF测量包括调制由（一个或多个）发射器元件发射的信号的幅度和测量在（一个或多个）探测器元件处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种飞行时间（TOF）系统，包括：增量电路；和多个像素，每个像素包括：多个探测器，被配置为响应于入射到其上的多个光子的探测而输出相应的探测信号；和共享存储器，被配置为存储入射到所述多个探测器中的每一个上的光子的相应计数，其中所述增量电路被配置为基于相应的探测信号来更新所述共享存储器中所述多个探测器中的每一个的相应计数。2.根据权利要求1所述的TOF系统，其中所述共享存储器包括多个仓，并且其中所述多个仓的子集与所述多个探测器中的第一探测器相关联，并且所述子集中的每个仓被配置为存储在某一时间段期间入射到所述第一探测器上的光子的相应计数。3.根据权利要求2所述的TOF系统，还包括仓采样电路，所述仓采样电路被配置为从所述多个仓的子集中选择第一仓，入射到所述第一探测器上的光子的相应计数被存储到所述第一仓中。4.根据权利要求3所述的TOF系统，其中所述仓采样电路还被配置为响应于所述第一探测器探测到光子而被激活。5.根据权利要求3或4所述的TOF系统，其中所述仓采样电路还被配置为在所述第一探测器探测到光子之前由所述第一探测器保持重置。6.根据权利要求3或4所述的TOF系统，其中所述多个像素中的相应像素还包括总线仲裁器，所述总线仲裁器控制像素的所述多个探测器对所述共享存储器的访问。7.根据权利要求6所述的TOF系统，其中所述总线仲裁器被配置为从所述多个探测器中的多个探测器接收访问所述共享存储器的多个请求，并且响应于此，选择所述多个探测器中的一个探测器来被给予对所述共享存储器的访问。8.根据前述权利要求中任一项所述的TOF系统，其中所述增量电路还被配置为响应于由所述多个探测器中的一个或多个输出的相应探测信号，更新所述共享存储器中所述多个探测器中的每一个的相应计数。9.根据前述权利要求中任一项所述的TOF系统，其中所述增量电路是在所述多个像素之间共享的算术逻辑单元（ALU）。10.根据权利要求9所述的TOF系统，其中所述ALU被配置为对每个像素的共享存储器执行读取
‑
增量
‑
写入操作。11.根据前述权利要求中任一项所述的TOF系统，其中所述多个探测器中的至少一个是单光子雪崩二极管（SPAD）。12.根据前述权利要求中任一项所述的TOF系统，其中所述增量电路还被配置为针对所述多个像素中的每一个更新所述多个探测器中的每一个的相应计数。13.根据前述权利要求中任一项所述的TOF系统，其中至少一个像素的面积小于10
µ
m
×
10
µ
m。14.根据前述权利要求中任一项所述的TOF系统，其中至少一个像素的面积小于3
µ
m
×3µ
m。15.根据前述权利要求中任一项所述的TOF系统，其中所述像素具有至少10000个光子
的全阱深度。16.根据前述权利要求中任一项所述的TOF系统，其中所述共享存储器是静态随机存取存储器（SRAM）或动态随机存取存储器（DRAM）。17.根据前述权利要求中任一项所述的TOF系统，其中所述增量电路包括线性反馈移位寄存器（LFSR）。18.根据前述权利要求中任一项所述的TOF系统，其中所述TOF系统包括多个层，其中所述多个层中的第一层包括探测器；和其中所述多个层中的第二层包括共享存储器。19.根据权利要求2所述的TOF系统，其中所述增量电路还被配置为响应于与阈值的比较，更新所述多个探测器中的每一个的相应计数。20.根据权利要求19所述的TOF系统，其中所述阈值基于与所述ToF系统的视场相关联的背景光水平或所述共享存储器的容量。21.根据权利要求19或20所述的TOF系统，其中所述增量电路还被配置为将相应的计数器与所述多个仓的子集中的每个仓相关联，并且基于在所述时间段期间入射到所述第一探测器上的光子的相应计数是否超过所述阈值来更新所述计数器。22.一种飞行时间（TOF）系统，包括：增量电路；和多个像素，...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：爱丁堡大学董事会，
类型：发明
国别省市：