CN117957499A - 时间数字转换 - Google Patents

Abstract

一种用于时间数字转换的电路，该电路包括：时间数字转换器TDC(7)，其被配置成接收触发信号和事件信号，并且对于每个事件信号，提供指示事件信号与相关联的触发信号之间的时间段的时间戳；第一存储器单元(9，15，16)，其用于存储与一个触发信号相关联并且由TDC(7)提供的一组时间戳；以及处理单元(10)，其被配置成将存储在第一存储器(9，15，16)单元中的一组时间戳与由TDC(7)提供的新时间戳(17，18，19)进行比较，以确定一致时间戳。

Description

时间数字转换

技术领域

本发明涉及例如用于飞行时间(ToF)传感器的时间数字转换。

背景技术

在光电检测中，时间数字转换器(TDC)为通常来自单光子雪崩二极管(SPAD)的每个检测事件创建时间戳。时间戳用于递增直方图中的相应的直条(bin)，显示每个时间段内检测到的事件数量。

在3D测距系统或激光雷达中，环境光或其他发射系统的存在填充了直方图，并且因此通过错误检测污染了信号检测。高环境光水平下的低信噪比可能会显著限制利用ToF传感器检测信号的性能。

直方图存储器的空间是有限的，并且是芯片成本的主要原因。直方图存储器往往只在短距离处和在高噪声概率下填充。当前的实现需要大量存储器(根据检测发生的频率)来在直方图中存储事件数量。

时间相关单光子计数(TCSPC)可以用于关联多个SPAD在其死时间内的SPAD检测事件并降低噪声。然而，TCSPC要么在TDC之前需要更复杂的电路系统，要么在TDC之后需要在强大的CPU上进行后处理。额外的后处理可能会导致装置功耗的显著增加。

发明内容

本公开内容的目的是通过提出一种TCSPC的替选方法并提供一种用于光电检测的电路来解决上面提到的问题中的至少一些，该电路包括用于暂时存储检测周期之间的时间戳的中间存储器单元，使得新时间戳可以与前一周期的时间戳进行比较。然后，重复时间戳的直方图的时间直条可以递增。

来自对象反射的“真实”信号检测将倾向于产生具有相同时间戳的多个连续事件信号(例如，由于与到对象的距离相同的时间延迟在多个检测周期内保持基本上相同)。另一方面，伪光信号和其他噪声源与信号触发无关，并且将倾向于提供暂态事件信号，该暂态事件信号生成从一个检测周期到下一个检测周期随机变化的时间戳。所提出的解决方案允许仅通过递增直方图的与在两个或更多个连续检测周期中重复的时间戳相对应的时间直条来过滤掉这样的暂态信号。每个检测周期对应于一个触发信号，例如电触发信号发射器或检测纠缠光子，并设置TDC的起始时间。

根据本公开内容的第一方面，提供了一种用于时间数字转换的电路(例如，诸如飞行时间ToF传感器的光电检测器的读出电路的一部分或者连接到该读出电路)。该电路包括：时间数字转换器(TDC)，其被配置成接收触发信号和事件信号，并且为每个事件信号提供指示事件信号与相关联的触发信号之间的时间段的时间戳；以及第一存储器单元，其用于存储与一个触发信号相关联并且由TDC提供的一组时间戳。该电路还包括处理单元，其被配置成将存储在第一存储器单元中的一组时间戳与由TDC提供的新时间戳进行比较，以确定一致时间戳。

该电路还可以包括第二存储器单元，第二存储器单元用于存储包括多个时间直条的直方图，每个时间直条表示多个事件，其中，处理单元被配置成递增直方图的对应于一致时间戳的时间直条。

因此，第一存储器单元(中间存储器)可以存储来自前一检测周期(与前一触发信号相关联)的时间戳，这些时间戳可以与来自TDC的“新”时间戳进行比较，以确定任何时间戳是否一致。根据应用，时间戳可以指示例如，10ps到10ns的检测周期的时间段。过滤操作需要对每个直方图直条进行单个位读取、位写入和位比较操作。在这种情况下，一致指的是在它们各自的检测周期内指示相同时间段的时间戳。因此，即使当使用单个SPAD作为接收器时，本公开内容的实施方式也允许使用时间相关单光子计数(TCSPC)类方案。

该电路通常被配置成用与后续触发信号相关联并且由TDC提供的多组新时间戳来重复覆写第一存储器单元中的一组存储的时间戳。如果使用多于一个的中间存储器单元来存储多个检测周期中的时间戳，则每个存储器单元可能不会在每个检测周期中被覆写。

有利地，第一存储器单元包含等于直方图中的时间直条数量的多个位，或等于直方图中的时间直条数量的倍数的多个位。在相等数量的位和时间直条的情况下，在存储的一组时间戳与要递增的时间直条之间存在简单的一对一对应关系。此外，与直方图存储器相比，第一存储器单元相对小，并且因此更便宜。因此，在将时间戳存储在直方图存储器中之前，硬件可以利用每个直方图直条的单个中间存储器位直接过滤TDC时间戳，其中如果中间存储器在前一次重复(检测周期)期间记录了检测，则处理单元将时间戳“存储”在直方图中。

处理单元还可以被配置成确定新时间戳何时与存储在第一存储器单元中的时间戳相差一个时间段(或预定义的多个时间段)，并且响应于这样的确定，可以递增直方图的对应于存储的时间戳或对应于新时间戳的时间直条。虽然处理单元被配置成至少确定连续检测周期之间的一致时间戳，但是它可以被配置成确定时间戳何时“几乎”一致(例如，相差检测周期的一个时间段的时间戳)。这种配置可以允许较低水平的过滤，这在使用时间上扩展或抖动的信号时、在信号波长波动时或在以相对大的速度对对象进行成像时可能是有利的。

该电路可以包括用于存储由TDC提供的各组时间戳的多个所述第一存储器单元，其中，处理单元还被配置成将相应的每组时间戳中的时间戳与由TDC提供的新时间戳进行比较，以确定一致时间戳。因此，处理单元可以被配置成在更多数量的连续检测周期中确定一致时间戳。例如，处理单元可以被配置成通过使用N个中间存储器单元来过滤掉在N个连续检测周期(中的全部或至少一个)上不一致的任何事件。这种配置可以提供更高水平的过滤，这在信号不在时间上波动或在时间上移动时可能是有利的。

该电路还可以包括用于在符合模式与单事件模式之间切换的切换单元，在符合模式中该电路被配置成使用第一存储器单元(中间存储器)来确定一致时间戳，在单事件模式中新时间戳被直接发送至外部单元或用于递增直方图的相应时间直条。这允许在测量模式(“单光子”和“符合光子”)之间切换，即，使用所提出的符合采集并且将来自TDC的时间戳直接存储在直方图存储器中。切换单元可以被配置成根据到达到TDC上的信号事件的历史或预期检测概率进行切换。切换单元还可以被配置成还决定另外使用传统的TCSPC方法。例如，切换单元可以被配置成当噪声检测概率低于给定信号检测概率的预定阈值时从符合模式切换至单事件模式，和/或其中，切换单元被配置成当信号检测概率低于给定噪声检测概率的预定阈值时从符合模式切换至单事件模式。可以在噪声检测概率相对于信号检测概率的图中限定区域，并且切换单元可以被配置成当检测概率落在该区域内时使电路以一种模式操作，而当检测概率落在该区域外时使电路以另一种模式操作。

根据本公开内容的第二方面，提供了一种光电检测器(例如用于3D成像或测距的TOF传感器)。光电检测器包括用于接收光并且作为响应提供事件信号的接收器。该检测器还包括根据第一方面的电路，其中该电路的TDC被配置成接收由接收器提供的事件信号。在激光雷达应用中，光电检测器通常还包括发射器，该发射器被配置成响应于接收到触发信号而发射光脉冲。

TDC通常被配置成接收提供给发射器的相同触发信号(例如，发送至发射器和TDC两者的电信号)。替选地，TDC可以被配置成接收由来自发射器的输出生成的触发信号。例如，该电路可以被配置成测量来自发射器的输出，并且响应于检测到光脉冲而向TDC提供触发信号。

发射器可以生成短光脉冲，例如由垂直腔面发射激光器VCSEL提供的短光脉冲。发射器通常被配置成发射红外(IR)激光。例如，发射器可以被配置成发射波长为在850nm至1600nm的范围内的光。发射器可以被配置成具有非周期性重复速率(即，非周期性触发信号)，这可以用于减少或避免干扰不期望的信号源(例如类似的有源产品/装置)。重复速率可以在例如1kHz到100MHz的范围内。

接收器可以包括一个或更多个单光子雪崩二极管(SPAD)、雪崩光电二极管(APD)、类似的检测器或这样的组合，这可能特别适合于ToF应用。典型地，光电检测器包括像素阵列，每个像素包括诸如SPAD的光检测器。该SPAD或每个SPAD可以检测单个光子，并且作为响应提供相应的事件信号。

光电检测器可以包括多个所述电路以提供多个直方图。例如，光电检测器可以为每个接收器像素包括一个电路。然而，也可以将来自几个光检测器的信号馈送到单个TDC中。然后，每个像素与事件直方图相关联，该直方图可以用于确定到反射对象的距离。光电检测器还可以包括图像形成单元，该图像形成单元被配置成处理多个直方图，并且由此形成对象的图像。直方图可以一起用于形成对象的3D图像。每个像素可以由一个光检测器例如SPAD组成，或者可以包括多个光检测器。

根据本公开内容的第三方面，提供了一种使用根据第二方面的光电检测器进行光电检测的方法。该方法包括向发射器提供触发信号，每个触发信号与检测周期相关联，并且在每个检测周期中，用接收器接收光并作为响应向TDC提供一个或更多个事件信号，并且在TDC处，为每个事件信号提供时间戳。该方法还包括，在处理单元处，将时间戳与在先前检测周期中提供并存储在第一存储器单元中的一组时间戳进行比较，确定任何一致时间戳，以及递增直方图的与一致时间戳相对应的时间直条。

该方法还可以包括，在比较步骤之后的检测周期中，用由TDC提供的时间戳覆写存储在第一存储器单元中的一组时间戳。然后，在任意数量的检测周期中，可以用来自当前检测周期的时间戳与前一周期的时间戳进行比较来重复这些方法步骤。

该方法还可以包括使用直方图来形成对象的图像。通常，接收器的多个像素用于提供多个直方图，这些直方图一起可以用于形成对象的图像。触发信号可以是非周期性的(例如，以随机或伪随机延迟以固定间隔发送)。

本公开内容的实施方式与传统的TCSPC兼容，并且与自适应符合控制技术兼容。这些实施方式可以提供许多优点。例如，由于直方图较小，存储器使用量可以减少高达50％。使用情况可以根据检测概率进行切换。例如，由于较少的后处理，还可以降低功耗。实施方式可以有利地用于重复信号的任何种类的相关检测和信号之间的已知相对延迟，例如距离测距、量子通信和其他使用类似TCSPC的量子感测或荧光寿命测量的方法。因此，该电路可以用于诸如LIDAR的3d感测、诸如荧光或寿命测量的生物医学应用以及基于光子计数或TSPC的其他应用。该电路甚至可以为单个检测器提供类似TCSPC的符合。该电路可以用作TCSPC的扩展或替代。

附图说明

下面参照附图描述本公开内容的具体实施方式，其中

图1示出了根据实施方式的光电检测器的示意图；

图2示出了光电检测器的另一个实施方式的示意图；

图3示出了根据实施方式的TDC系统的示意图；

图4示出了接收器信号随时间变化的图；

图5a示出了传统装置的估计SNR作为光子检测概率的函数的图；

图5b示出了实施方式的估计SNR作为光子检测概率的函数的图；

图6示出了实施方式的SNR改善因子的图；

图7示出了来自1000次发射的真实模拟SNR改善因子的图；

图8示出了来自100000次发射的真实模拟SNR改善因子的图；以及

图9示出了使用具有两个中间存储器单元的实施方式的过滤操作的示意图。

具体实施方式

图1示出了根据实施方式的作为飞行时间(ToF)传感器1的光电检测器的示意图。传感器1包括发射器2(例如，VCSEL)和接收器3(例如，SPAD阵列)。发射器2重复发射光脉冲4，光脉冲4从对象5反射以提供反射光6a。反射光6a中的一些被接收器3接收。作为响应，接收器3提供事件信号，该事件信号被发送至时间数字转换器(TDC)7。发射器2由触发单元8触发，触发单元8被配置成向发射器2和TDC 7发送触发信号。触发信号使发射器2发射光脉冲4，并且设置TDC 7的起始时间，针对该起始时间确定飞行时间(即，事件时间)。接收器还接收来自环境的噪声6b。噪声6b是与触发信号无关的光，并且可能产生虚假事件信号。也可能存在可能导致事件信号的接收器内部的噪声源。

TDC 7使用触发信号和事件信号为每个事件信号提供时间戳。时间戳表示接收到的光或噪声的到达(相对于触发)的时间，这产生了事件信号。时间戳指示检测周期内的时间段。例如，检测周期(对应于一个触发信号)可以是12ns，被分成每个时间段1ns的12个相等的时间段。在一个检测周期中可以检测到几个事件。

重要的是，传感器1包括第一存储器单元9，第一存储器单元9被配置成存储来自TDC 7的时间戳。例如，第一存储器单元9可以针对检测周期的每个时间段包括一个位。TDC7将时间戳发送至第一存储器单元9和处理单元10(在本文中也称为“过滤单元”)。处理单元10被配置成基于由TDC 7提供的(新的)时间戳并基于存储在第一存储器单元9中的(先前的)时间戳来更新第二(较大的)存储器单元12中的直方图11。处理单元10将来自TDC 7的时间戳与存储在存储器9中的时间戳进行比较，并针对重复的时间戳(即，出现在连续检测周期中的时间戳)递增直方图11的相应时间直条。因此，任何在连续检测周期中不重复的事件都会被过滤掉。

在所示示例中，第一存储器单元9存储第二、第六和第十二时间段的时间戳。处理单元10从TDC 7接收第三和第六时间段的新时间戳。只有第六时间段的时间戳在两者之间交叠，并且处理单元递增(仅)直方图11的第六时间直条。因此，具有第二和第十二时间段的时间戳的事件被过滤掉并且不记录在直方图11中。此后，第三和第六时间段的新时间戳被存储在第一存储器单元9中，并且如果在下一个检测周期中重复的话，则将被用于递增直方图11。第二和第十二时间段中的时间戳可以从第一存储器中清除以用于下一个检测周期。

然后，对于每个后续检测周期重复该过程，其中处理单元10通过访问第一存储器单元9来比较连续检测周期之间的时间戳。因此，第一存储器单元9用作中间存储器，中间存储器在检测周期之间的时间戳被添加到主存储器12中的直方图11之前暂时存储这些时间戳。

根据应用，触发单元8的重复速率可以在1kHz到100MHz的范围内。优选地，触发单元8被配置成例如，通过向触发单元8的周期性信号发生器添加随机或伪随机延迟(抖动)而是非周期性的，以避免干扰。重要的是，不需要固定的时段来实现所提出的解决方案，因为TDC 7直接从触发单元8接收触发信号，并且可以相应地设置起始时间。

接收器3可以包括多个“像素”，并且每个像素(或像素子集)可以与各自的第一存储器单元9和直方图11相关联。然后，可以处理多个直方图11以形成对象5的3D图像，或者等效地返回接收摄像机3的视场上的时间信息。

在其他实施方式中，图像传感器包括N个中间存储器单元，以便过滤掉在N个连续检测周期中没有重复至少一次或N次的任何事件(时间戳)。具有另外的中间存储器单元对于预期信号仅缓慢变化的应用可能特别有益。

在一些实施方式中，处理单元10可以被配置成还比较第一存储器单元9的相邻位。例如，处理单元可以被配置成检查新时间戳是否对应于存储的时间戳+/-1个时间段/直条。在该实施方式中，如果第一存储器单元9存储第三时间段的时间戳，并且处理单元10接收第二时间段的新时间戳，则处理单元10被配置成递增直方图11的第三时间直条。这可以对直方图11提供平滑效果。在另一个实施方式中，可以比较+/-n个时间段/直条，其中n是整数。

图2示出了光电检测器1的另一个实施方式。在不同的附图中，相同的附图标记已经用于相同的特征以帮助理解，而不旨在限制所示的实施方式。光电检测器1包括用于接收光和提供事件信号的接收器3。TDC 7被配置成从外部源接收事件信号和触发信号20，并相应地提供时间戳。TDC 7被配置成将时间戳发送至中间存储器9和处理单元10，或者直接发送至直方图存储器12。光电检测器1包括用于在常规单光子检测与新符合光子检测之间的检测模式之间切换(使用中间存储器9)的切换单元21。切换单元21可以被配置成基于外部或实时片上信息进行切换。

所述符合采样技术也可以独立于外部参考信号、外部光学传感器和流传输或外部直方图生成来实现。

图3示出了用于时间数字转换的电路22的实施方式，该电路22例如可以连接到光电检测器或者形成光电检测器的一部分。电路22被配置成从诸如接收器的外部源接收事件信号23。TDC 7被配置成接收事件信号23并且使用外部触发信号20处理事件信号23。TDC 7使用触发信号20将事件信号23转换成时间戳以设置起始点。与将时间戳发送至电路22中的直方图中不同，电路22被配置成将包括时间戳的输出信号24a和24b发送至外部单元(例如，发送至连接的光电检测器或其他外部单元中的处理单元或存储器单元)。电路22可以被配置成发送包括直接来自TDC 7的“空白”TDC信号的输出信号24a。替选地，装置可以被配置成在使用处理单元10将来自TDC 7的时间戳与存储在存储器单元9中的时间戳进行比较之后发送经处理的输出信号24b。输出信号24a和24b可以经由相同或两个单独的输出通道从电路22发送。当使用相同的通道时，在两个选项/模式之间切换的选择可以由外部切换信号24控制，或者从电路22内部控制，这例如取决于第一存储器单元9中的信息。当两个单独的通道分别用于信号24a和24b时，两个信号可以同时发送至外部单元，并且然后外部单元可以选择使用哪个(哪些)信号。使用存储器单元9和处理单元10，到输出24a和24b的信号输入23也可以被多路复用到几个输入线和输出线。

因此，用于时间数字转换的电路22提供了通用脉冲周期感应时间相关噪声抑制，并且可以集成在除TOF传感器之外的装置中。

图4示出了根据实施方式的使TDC时间开始的触发信号(上图)和在光电检测器的接收器处的光强度(下图-触发信号事件)的示意图。大而尖的峰值13对应于发射的光脉冲，随后是由于从对象反射的较小回波14。可以看出，回波14在多个检测周期内(在多个触发之后)是时间上持续的。在每个检测周期中，接收器概率性地提供对应于回波14的事件信号。TDC使用事件信号和触发信号来提供指示触发13(例如，光脉冲的发射)与检测到的信号14之间的时间段Δt的时间戳。检测周期的时间段t_p是连续光脉冲13之间的时间。脉冲之间的时段t_p是发射器的重复速率的倒数，并且可以是固定的或者可以包括随机或伪随机时间抖动以降低系统噪声。因为发射器的触发也用于设置用于测量飞行时间的起始时间，所以正确的时间段被自动用于确定来自不同光脉冲的事件的时间戳。这允许以有意义的方式比较来自连续触发(即，来自连续检测周期)的时间戳。

图5a和图5b示出了1000个检测周期的理想信噪比(SNR)，该信噪比(SNR)作为不同读出传感器配置的噪声光子检测概率(在纵轴上)和信号光子检测概率(在横轴上)的函数。所显示的SNR是平滑的，因为它表示了理想的预期SNR，其是在对许多相等的实验取平均之后获得的。这两个附图示出了可能的两种切换情况之间的差异。

图5a用于比较并且示出了在没有任何间歇性存储器9或时间相关过滤(即单光子事件)的情况下模拟简单读出电路的图。

图5b示出了根据使用符合光子事件的实施方式的读出电路的图。通过比较图5a和图5b可以看出，符合光子检测对于给定的噪声光子检测概率和/或给定的信号光子检测概率提供了更大的SNR。

图6示出了与单光子检测相反，使用如本文中所述的具有两个光子符合检测的实施方式的符合检测的SNR改善的图。SNR值改善分数显示出对于大于15％的信号概率以及大于25％的噪声概率的明显益处。大于值1的SNR值改善因子意味着符合模式(使用两个光子)给出了比单光子测量模式更高的所得SNR。低于值1，单光子测量模式导致更高的SNR，包括更好的信号辨别。该附图中的先验模拟与脉冲重复次数无关。在真实的模拟场景的情况下，这种改善根据脉冲重复次数(采集时间)而波动。实际上，单光子测量模式中的测量概率也可以表示来自TCSPC测量的符合。在一些实施方式中，根据预期或确定的检测概率，电路可以被配置成在不同模式下操作。例如，在低噪声光子检测概率和低信号光子检测概率的区域(其中对于符合检测，SNR相对较小)中，电路可以被配置成切换至单光子检测。因此，该电路可以被配置成当处于SNR值改善等于或大于1的图的区域中时以符合模式操作，并且当在SNR值改善小于1的图左下方的区域中操作时以单光子检测模式(不使用中间存储器)操作。

图7和图8示出了分别使用1000次和100，000次重复的真实模拟的SNR改善。可以看出，对于高重复次数，真实模拟结果倾向于图6的先验模拟的结果。

通常，本文中所述的实施方式可以将SNR提高多达约10倍，同时将数据压缩多达约50％，以实现更高效的存储/流传输和分析。与TCSPC方法相比，功耗可能相同或更低。

图9示出了根据实施方式的电路的一部分，该电路具有用于存储来自TDC的各组时间戳的两个中间存储器单元15和16。该电路被示出为用于三个连续检测周期。为了简单起见，每个检测周期仅被分成四个时间段，但是对于更多数量的时间段，操作原理将是相同的。在第一检测周期中，第一存储器单元15存储第二时间段和第三时间段的时间戳，并且第二存储器单元16存储第一时间段和第三时间段的时间戳。TDC提供一组新时间戳17，包括第三时间段的时间戳。处理单元(未示出)将两个存储器单元15和16中的时间戳与由TDC提供的一组新时间戳17进行比较，并确定第三时间段的时间戳是一致的(即，该时间戳在最后三个检测周期中重复)。处理单元相应地递增直方图11的第三时间直条。新时间戳17存储在第一存储器单元15中。

在第二(连续)检测周期中，由TDC提供一组新时间戳18。新的一组18包括第三时间段和第四时间段的时间戳。同样，处理单元将存储在存储器中的时间戳与由TDC提供的新时间戳18进行比较，并确定任何一致的时间戳。第三时间段的时间戳是一致的，并且处理单元递增直方图11的相应时间直条。然后，新时间戳18被存储在第二存储器单元16中。

在第三检测周期中，由TDC提供一组新时间戳19。新的一组19包括第一时间段和第四时间段的时间戳。处理单元将存储在存储器中的时间戳与由TDC提供的新时间戳18进行比较，并确定任何一致的时间戳。没有一致的时间戳(即，在最后三个检测周期中没有相同时间戳)。因此，处理单元不递增直方图11的任何时间直条。

然后，在随后的检测周期中进一步重复该过程。

虽然上面已经描述了具体实施方式，但是权利要求不限于这些实施方式。所公开的每个特征可以单独或以与本文中公开的其他特征的适当组合并入在所描述的实施方式中的任一个中。

附图标记

1飞行时间(ToF)传感器 13触发脉冲

2发射器 14回波

3接收器 15第一存储器单元

4发射光 16第二存储器单元

5对象 17新时间戳第一周期

6a反射光 18新时间戳第二周期

6b噪声 19新时间戳第三周期

7时间数字转换器(TDC) 20触发信号

8触发单元 21切换单元

9中间存储器单元 22时间数字转换装置

10处理单元(或过滤单元) 23事件信号

11直方图 24输出信号

12第二存储器单元 25外部切换信号

Claims (20)

1.一种用于时间数字转换的电路，所述电路包括：

时间数字转换器TDC(7)，其被配置成接收触发信号和事件信号，并且对于每个事件信号，提供指示所述事件信号与相关联的触发信号之间的时间段的时间戳；

第一存储器单元(9，15，16)，其用于存储与一个触发信号相关联并由所述TDC(7)提供的一组时间戳；以及

处理单元(10)，其被配置成将存储在所述第一存储器(9，15，16)单元中的所述一组时间戳与由所述TDC(7)提供的新时间戳(17，18，19)进行比较，以确定一致时间戳。

2.根据权利要求1所述的电路，还包括用于存储直方图(11)的第二存储器单元(12)，所述直方图(11)包括多个时间直条，每个时间直条表示多个事件，其中，所述处理单元(9)被配置成递增所述直方图(11)的与所述一致时间戳相对应的时间直条。

3.根据权利要求2所述的电路，其中，所述第一存储器单元(9，15，16)包含等于所述直方图(11)中的时间直条的数量的多个位。

4.根据权利要求2或3所述的电路，其中，所述第一存储器单元(9，15，16)包含等于所述直方图(11)中的时间直条的数量的倍数的多个位。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电路，其中，所述电路被配置成利用与后续触发信号相关联并由所述TDC(7)提供的多组新时间戳来重复地覆写存储在所述第一存储器单元(9，15，16)中的所述一组时间戳。

6.根据前述权利要求中任一项所述的电路，其中，所述处理单元(10)还被配置成确定所述新时间戳何时与存储在所述第一存储器单元(9，15，16)中的所述时间戳相差预定义数量的时间段。

7.根据前述权利要求中任一项所述的电路，所述电路包括用于存储由所述TDC(7)提供的各组时间戳的多个所述第一存储器单元(9，15，16)，其中，所述处理单元(10)还被配置成将相应的每组时间戳中的所述时间戳与由所述TDC(7)提供的所述新时间戳(17，18，19)进行比较，以确定所述一致时间戳。

8.根据前述权利要求中任一项所述的电路，还包括用于在符合模式与单事件模式之间切换的切换单元(21)，在所述符合模式中所述电路被配置成使用所述第一存储器单元(9，15，16)来确定所述一致时间戳，在所述单事件模式中所述新时间戳(17，18，19)被直接发送至外部单元或用于递增所述直方图(11)的相应时间直条。

9.根据权利要求8所述的电路，其中，所述切换单元(21)被配置成当噪声检测概率低于给定信号检测概率的预定阈值时从所述符合模式切换至所述单事件模式，和/或其中，所述切换单元被配置成当所述信号检测概率低于给定噪声检测概率的预定阈值时从所述符合模式切换至所述单事件模式。

10.一种光电检测器(1)，包括：

用于接收光(6a)并作为响应提供事件信号的接收器(3)；以及

根据权利要求1至5中任一项所述的电路，其中，所述TDC(7)被配置成接收由所述接收器(3)提供的所述事件信号。

11.根据权利要求10所述的光电检测器，还包括发射器(2)，所述发射器(2)被配置成响应于接收到触发信号而发射光脉冲(4)。

12.根据权利要求11所述的光电检测器(1)，其中，所述TDC(7)被配置成接收提供给所述发射器(2)的相同触发信号，或者接收由来自所述发射器(2)的输出生成的触发信号。

13.根据权利要求11或12所述的光电检测器(1)，其中，所述发射器(2)包括垂直腔面发射激光器VCSEL。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的光电检测器(1)，其中，所述接收器(3)包括一个或更多个SPAD，其中，所述SPAD或每个SPAD在检测到光子时提供事件信号。

15.根据权利要求10至14中任一项所述的光电检测器(1)，其中，所述光电检测器(1)包括多个所述电路以维持多个直方图(11)。

16.根据权利要求15所述的光电检测器(1)，还包括图像形成单元，所述图像形成单元被配置成处理所述多个直方图(11)并由此形成所述对象的图像。

17.一种使用根据权利要求10至16中任一项所述的光电检测器进行光电检测的方法，所述方法包括：

向所述TDC(7)提供触发信号，每个触发信号与检测周期相关联；

在每个检测周期中，

用所述接收器(3)接收光并作为响应向所述TDC(7)提供一个或更多个事件信号；

在所述TDC(7)处，为每个事件信号提供时间戳；

在所述处理单元(10)处，将所述时间戳与在紧前一检测周期中提供并存储在所述第一存储器单元(9，15，16)中的一组时间戳进行比较，并确定任何一致时间戳；以及

递增所述直方图(11)的对应于所述一致时间戳的时间直条。

18.根据权利要求17所述的方法，还包括在所述比较步骤之后的检测周期中，用由所述TDC(7)提供的所述时间戳覆写存储在所述第一存储器单元(9，15，16)中的所述一组时间戳。

19.根据权利要求17或18所述的方法，还包括使用所述直方图(11)来形成所述对象(5)的图像。

20.根据权利要求17、18或19所述的方法，其中，所述提供触发信号的步骤包括提供非周期性触发信号。