一個或多個實施例涉及具有用于減少雜散內(nèi)部光反射的一個或多個光吸收表面的傳感器系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、光電檢測器是將紫外(uv)、可見和紅外光譜區(qū)域中的入射光或其他電磁輻射轉(zhuǎn)換成電信號的光電子裝置。光電檢測器可以用在廣泛的應(yīng)用中，所述應(yīng)用包括例如光纖通信系統(tǒng)、過程控制、環(huán)境感測、安全和安保以及其他成像應(yīng)用，諸如光檢測和測距應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、技術(shù)問題

2、高光電檢測器靈敏度可以使得能夠檢測從遠處對象(object，物體)返回的微弱信號，然而，對光學信號的這種靈敏度可能易受高光學噪聲靈敏度的影響。因此，本公開所提出的系統(tǒng)和方法提供了減少光電檢測器裝置中的光學噪聲靈敏性的解決方案。

3、解決問題的方案

4、在一個實施例中，焦平面組件(focal?plane?assembly，fpa)設(shè)置有檢測器陣列(array?of?detectors，檢測器的陣列)。fpa包括微透鏡陣列(micro-lens?array，mla)，該微透鏡陣列具有輸入表面和輸出表面，所述輸入表面被配置為接收光，所述輸出表面沿著焦平面布置并且被配置為將光聚焦在檢測器陣列上。掩模設(shè)置在輸入表面和輸出表面中的至少一個的外部部分上。掩模被配置為吸收雜散光并減少mla內(nèi)的光學噪聲。

5、在另一實施例中，微透鏡陣列(mla)設(shè)置有輸入表面和輸出表面，所述輸入表面被配置為接收光，所述輸出表面沿著焦平面布置并且被配置為將光聚焦在檢測器陣列上。掩模設(shè)置在輸入表面和輸出表面中的至少一個的外部部分上。掩模被配置為吸收雜散光。

6、焦平面組件(fpa)包括：檢測器陣列；微透鏡陣列(mla)，該微透鏡陣列包括輸入表面和輸出表面，輸入表面被配置為接收光，輸出表面沿著焦平面布置并且被配置為將光聚焦在檢測器陣列上；以及掩模，設(shè)置在輸入表面和輸出表面中的至少一個的外部部分上，掩模被配置為吸收雜散光并減少mla內(nèi)的光學噪聲。

7、此外，mla包括在輸入表面與輸出表面之間延伸的外部孔和中心孔，并且其中，每個中心孔與檢測器陣列中的一個檢測器光學對準。

8、此外，掩模包括與中心孔對準的開口，以限制聚焦在檢測器陣列上的光的任何漸暈(vignetting，暈影)。

9、此外，掩模由不透明材料形成并且設(shè)置在輸出表面的外部孔上。

10、此外，fpa還包括設(shè)置在輸出表面的外部孔和中心孔上的涂層。

11、此外，掩模由不透明材料形成并且設(shè)置在輸入表面的外部部分上。

12、此外，權(quán)利要求1的fpa，還包括設(shè)置在輸入表面上的涂層，其中，涂層由部分透射材料形成。

13、此外，mla形成有平凸輪廓，該平凸輪廓具有形成在輸入表面和輸出表面其中之一處的平面表面，以及形成在輸入表面和輸出表面中的另一個處的凸形光學器件陣列。

14、同時，接收器模塊包括：殼體，具有被配置為接收光的開口和與開口相對并沿著光軸對準的出口；至少一個透鏡，由殼體支撐并且沿著光軸對準以聚焦光；以及上述fpa，其中，mla的輸入表面與至少一個透鏡對準以接收光。

15、同時，激光雷達單元包括：發(fā)射器模塊，具有至少一個發(fā)射器，所述至少一個發(fā)射器被配置為發(fā)射遠離交通工具(vehicle，車輛)的光脈沖；以及上述接收器，其中，殼體被配置為接收從交通工具外部的對象反射的光作為反射光脈沖；并且其中，檢測器陣列基于存在于檢測器陣列處的減少的光學噪聲來生成表明具有高信噪比的反射光脈沖的光信號。

16、同時，微透鏡陣列(mla)包括：輸入表面，被配置為接收光；和輸出表面，沿著焦平面布置并且被配置為將光聚焦在檢測器陣列上；以及掩模，設(shè)置在輸入表面和輸出表面中的至少一個的外部部分上，掩模被配置為吸收雜散光。

17、此外，mla還包括在輸入表面與輸出表面之間延伸的外部孔和中心孔。

18、此外，掩模包括與中心孔對準的開口，以限制聚焦在檢測器陣列上的光的任何漸暈。

19、此外，掩模由不透明材料形成并且設(shè)置在輸出表面的外部孔上。

20、此外，mla還包括設(shè)置在輸出表面的外部孔和中心孔上的涂層。

21、此外，掩模由不透明材料形成并且設(shè)置在輸入表面的外部部分上。

22、同時，激光雷達單元包括：至少一個發(fā)射器，被配置為發(fā)射遠離交通工具的光脈沖；殼體，具有被配置為接收光的開口和與開口相對并沿著光軸對準的出口；至少一個透鏡，由殼體支撐并且沿著光軸對準以聚焦光；檢測器陣列；透鏡陣列，包括：輸入表面，與至少一個透鏡對準并被配置為接收光；和光學器件陣列，形成輸出表面，所述輸出表面被配置為將光聚焦在檢測器陣列上；以及掩模，設(shè)置在輸入表面和輸出表面中的至少一個的外部部分上，掩模被配置為吸收雜散光并減少透鏡陣列內(nèi)的光學噪聲。

23、此外，激光雷達單元還包括設(shè)置在輸入表面上的涂層，其中，涂層由部分透射材料形成。

24、此外，激光雷達單元還包括設(shè)置在輸出表面上的涂層，其中，涂層由部分透射材料形成。

25、此外，透鏡陣列形成有平面輸入表面，并且其中，光學器件陣列中的每個光學器件形成有凸形輪廓。

技術(shù)特征：

1.一種焦平面組件(fpa)，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的fpa，其中，所述mla包括在所述輸入表面與所述輸出表面之間延伸的中心孔和外部孔，并且其中，每個中心孔與所述檢測器陣列中的一個檢測器光學對準。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的fpa，其中，所述掩模包括開口，所述開口與所述中心孔對準，以限制聚焦在所述檢測器陣列上的光的任何漸暈。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的fpa，其中，所述掩模由不透明材料形成并且設(shè)置在所述輸出表面的所述外部孔上。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的fpa，還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的fpa，其中，所述掩模由不透明材料形成并且設(shè)置在所述輸入表面的外部部分上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的fpa，還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的fpa，其中，所述mla形成有平凸輪廓，所述平凸輪廓具有形成在所述輸入表面和所述輸出表面中的一個處的平面表面，以及形成在所述輸入表面和所述輸出表面中的另一個處的凸形光學器件陣列。

9.一種接收器模塊，包括：

10.一種激光雷達單元，包括：

技術(shù)總結(jié)
本文公開了用于生成表明由激光雷達單元接收的光的具有高信噪比的信號的系統(tǒng)和方法實施例。例如，該系統(tǒng)包括具有檢測器陣列的焦平面組件(FPA)。FPA包括微透鏡陣列(MLA)，該微透鏡陣列具有被配置為接收光的輸入表面，以及光學器件陣列，光學器件陣列形成沿著焦平面布置的輸出表面，輸出表面被配置為將光聚焦在檢測器陣列上。掩模設(shè)置在輸入表面和輸出表面中的至少一個的外部部分上。掩模被配置為吸收雜散光并減少MLA內(nèi)的光學噪聲。

技術(shù)研發(fā)人員：B·E·皮喬內(nèi),賽繆爾·理查德·威爾頓,C·J·特羅布里奇,A·M·伊爾曼,M·A·伊茨勒
受保護的技術(shù)使用者：LG伊諾特有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6