KR102501237B1 - 광 신호의 수신을 위한 수신 장치 - Google Patents

Abstract

광 신호를 수신하기 위한 수신 장치 및 광 신호를 수신하는 방법이 제안되며, 광 신호를 수신하고 이를 전기 신호로 변환하기 위한 광 수신기가 제공된다. 또한, 광 신호를 방출하기 위한 시작 신호와 전기 신호에 따라 광 신호가 반사되는 물체와 수신 장치 사이의 거리를 결정하는 평가 회로가 더 제공된다. 광 수신기는, 적어도 하나의 추가 그룹의 수광 소자보다 광 신호 수신에 대해 더 높은 감도를 갖는 제1 수광 소자 그룹을 갖고, 제1 및 추가 그룹은 서로 다른 시점에 수신 준비된다.

Description

광 신호의 수신을 위한 수신 장치

본 발명은 독립항에 명시한 유형의, 광 신호를 수신하기 위한 수신 장치 및 광 신호를 수신하는 방법에 관한 것이다.

변조된 광학 신호의 위상을 측정하기 위한 시스템 및 방법이 US 2004/0233942 A1으로부터 공지되어 있다. 이 시스템에서, 소위 단일 광자 검출기(single-photon detector; SPD)가 수신에 사용된다. 또한, 단일 광자 애벌런치 다이오드(single-photon avalanche diode; SPAD)가 속하는 이 유형의 검출기는 소위 데드 타임을 갖는다.

대조적으로, 독립항의 특징을 갖는 본 발명에 따른 광 신호를 수신하기 위한 수신 장치 및 본 발명에 따른 광 신호를 수신하는 방법은, 광 수신기에서 광 신호의 수신에 대해 각각 상이한 감도를 갖는 상이한 그룹의 수광 소자를 사용함으로써, 수신 준비 상태(ready-to-receive state)가 데드 타임, 특히 역 반사 중에 달성되는 이점을 갖는다. 역 반사란 방출된 광 신호가 그 자신의 수신 장치를 가리는 것을 의미한다.

예를 들어 LiDAR 시스템을 사용할 때, 여러 이유에서 근거리 모니터링이 필요하다. 예를 들어 전송 및 수신 장치 위에 배치된 유리 패널의 전송 작용이 센서의 자가 진단을 위해 모니터링되어야 한다. LiDAR 시스템 바로 전방에 배치된 물체는 근거리에서 사라지지 않아야 하므로 수 센티미터의 거리까지 모니터링되거나 감지될 수 있어야한다. 사람이나 다른 물체가 LiDAR 센서에 매우 가까이 있을 때 방출되는 광 전력은 감소되어야 할 수 있다. 또한, 전면 패널 상에서 반사된 광 펄스가, 예를 들어 SPAD 셀로 구성된 수광 소자를 활성화시킬 수 있다는 문제도 있다. 이러한 활성화 후, 예를 들어 SPAD 셀은 소위 데드 타임을 갖는다. 이것은 10 내지 20ns(nanosecond)일 수 있으며, 그 후에야 광 신호를 다시 감지할 수 있다. 펄스 폭은 예를 들어 5ns로, 광 신호의 전송 중에도 측정이 불가능하다. 전면 패널에 의해 송신기와 수신기 사이에 직접적인 광학적 크로스토크(optical crosstalk)가 발생할 수 있다. 이 시스템은 수백 미터의 장거리를 위해 설계되었고, 따라서 에너지가 높은 광 신호와 매우 감도가 높은 수신 소자를 사용한다. 전면 패널의 작은, 예를 들어 1%의, 후방 산란은 수신기를 완전히 무력화시키기에 충분하다. 일반적인 SPAD 수신 셀로는 10 내지 20ns의 데드 타임이 발생하는데, 이는 1.5 내지 3미터의 근거리에 대응하며, 여기에서 어떠한 물체도 감지될 수 없다. 본 발명은 LiDAR 시스템 외에, 관련 시스템에도 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 수신 장치는 예를 들어 환경 감지를 위한 차량에 설치되는 어셈블리로서 구성될 수 있다. 그러나 수신 장치가 분산된 방식으로 구성되는 것, 즉 상이한 어셈블리 또는 구성 요소로 이루질 수도 있다. 수신 장치의 적어도 일부 또는 전체 장치는 집적 회로 또는 특히 단일 회로로서 구성될 수 있다.

광 신호는 바람직하게는 주기적 광 신호이므로, 주어진 반복 주파수로 방출된다. 예를 들어, 마이크로 초 범위의 주기로 레이저 펄스가 전송되며, 레이저 펄스의 펄스 폭은 예를 들어 수 나노 초이다. 이러한 광 신호는 바람직하게는 반도체 레이저, 예를 들어 소위 수직-공동 표면 방출 레이저(vertical-cavity surface-emitting laser; VCSEL)로 생성된다.

광 수신기는 복수의 수광 소자를 갖는 장치이다. 본 발명에 따른 이러한 수광 소자는 적어도 2개의 그룹이 있다. 제1의 그룹의 수광 소자는 적어도 하나의 다른 그룹의 수광 소자보다 높은 감도를 나타낸다. 제1 그룹은 원거리에 사용되고 적어도 하나의 다른 그룹은 근거리에 사용된다. 본 발명에 따르면, 예를 들어 SPAD의 소위 데드 타임의 발생으로 인해서, 예를 들어, 레이저 방출 단계와 동시에 더 낮은 감도의 SPAD가 활성화되는 동안 더 높은 감도의 SPAD가 비활성화되는 것에 의해 근거리 역시 신뢰성 있게 감지될 수 있다고 인식된다. 근거리는 수 센티미터에서 3미터까지의 거리를 의미한다.

평가 회로는 소프트웨어와 하드웨어 구성 요소의 조합이거나 오직 소프트웨어 구성 요소의 조합 또는 오직 하드웨어 구성 요소의 조합일 수 있다. 이 평가 회로는 복수의 구성 요소로 이루어질 수 있고 또는 단일 구성 요소만으로도 이루어질 수 있다. 수광 소자는 광 신호를 전기 신호로 변환하고, 이 전기 신호는 수신 장치와 광 신호가 반사된 물체 사이의 거리를 결정하는데 사용된다. 거리 결정을 위해 광 방출 시점을 표시하고 측정을 시작하는 시작 신호가 추가로 제공된다. 이 시작 신호는 광 펄스의 생성으로부터 전기적으로 또는 광학적으로 분리될 수 있다.

물체는 다른 차량, 나무와 같은 정지 물체 또는 사람이나 다른 것들일 수 있다. 거리 결정은 일반적으로 차량 영역 내에서 300미터의 거리까지 수행된다. 소위 비행 시간 원리(time-of-flight principle)가 측정 원리로 사용된다. 여기서 300미터를 달성하려면 2μs의 시간이 필요하다.

광 수신기는 수광 소자 그룹을 가지고 있다. 즉, 광 수신기당 적어도 2개의 수광 소자가 있다. 그러나 일반적으로 그 수는 상당히 커서, 예를 들어 광 다이오드(소위 어레이)의 전체 호스트가 있고, 바람직하게는 레이저 어레이의 열이 활성화되면 이에 대응하는 광 수신기의 열도 활성화되는 방식으로, 열 방향으로 활성화될 수 있다. 즉, 레이저 어레이의 첫 번째 열이 활성화되면, 광 수신기 어레이의 첫 번째 열도 활성화된다.

광 신호를 수신하기 위한 수광 소자의 감도는 조사된 광과 출력 신호 사이의 관계의 특성을 나타낸다. 아날로그 광 검출기의 경우, 감도가 낮다는 것은 동일한 광 전류를 생성하기 위해 높은 감도의 수광 소자보다 더 많은 광이 필요하다는 것을 의미한다. SPAD 광 검출기의 경우, 저감도의 광전지는 고감도의 수신기 셀보다 광자를 검출할 가능성이 낮다.

제1 및 추가 그룹의 수광 소자가 상이한 시간에 수신할 준비가 됨에 따라, 그룹들이 결코 동시에 광을 수신하지 않게 된다. 즉, 두 그룹의 수신 준비 상태는 분리 활성화된다. 수신할 준비가 되었다는 것은 수광 소자가 수신된 광 신호를 전기 신호로 변환하여 그에 따라 평가될 수 있다는 것을 의미한다.

종속항에 명시된 수단에 의해, 본 발명에 따른 수신 장치 및 본 발명에 따른 광 신호를 수신하는 방법의 추가적인 유리한 실시예가 가능하다.

송신기 회로의 시작 신호에 따라 다른 그룹이 수신 준비를 하는 것이 광 신호를 전송하는 데 유리하다. 다시 말해서, 수신 장치는 일반적으로 반도체 레이저 어레이에 의해 광 신호를 방출하는 송신기 회로로부터 전기적 및/또는 광학적 시작 신호를 수신하고, 이는 추가 그룹의 수신 준비 상태를 트리거하는 데 사용된다. 특히 이것은 시작 신호가 광 신호가 전송되고 있음을 나타낼 때 추가 그룹이 수신할 준비가 되어 있음을 의미한다. 제1 그룹은 이 시간 동안 수신 준비되지 않는다.

추가 그룹의 더 낮은 감도는 마스크에 의해, 이 추가 그룹의 각각의 수광 소자 전면에 제1 그룹의 수광 소자 전면의 마스크 개구와 비교하여 감소된 개구를 제공함으로써 유리하게 달성된다. 이러한 감소된 개구 또는 구멍에 의해, 수광 소자에 충돌하는 광 에너지가 감소된다. 이것은 감도의 감소를 수반한다. 이러한 개구는 광학에서 애퍼처(aperture)라고 일컬어진다.

마스킹이 다른, 즉 개구가 다양한 크기를 갖는 유리한 실시예가 제공된다. 예를 들어, 개구는 제1 그룹의 개구와 관련하여 1:5, 1:20 또는 1:100의 비로 구성될 수 있다. 그 이유는 근거리에서 공간 분해능이 필요하지 않은 반면에, 이 근거리에서는 높은 신호 에너지로 인해 다이내믹스(dynamics)가 중요하기 때문이다. 물체가 수신 장치에 매우 가까이 있다면, 다량의 광이 반사되고 더 먼 거리에서도 약화되지 않는다. 즉, 산란이 줄어 든다.

또한, 제1 그룹의 수광 소자를 무한한 물체 거리로 수신된 광 신호의 위치에 직접 배치하는 것이 유리하다. 추가 그룹의 수광 소자는 제1 그룹의 수광 소자와 관련하여 오프셋 되도록 배치되어 추가 그룹의 수광 소자가 수신된 광 신호의 위치 외부에 무한 물체 거리로 놓이게 한다. 이는 광 신호 및 수광 소자가 근거리의 초점에 놓이지 않는다는 이점을 갖는다. 또한, 이 근거리에서 수신 장치와 송신 장치의 정확한 공간 중첩이 있을 필요는 없다.

수광 소자가 단일 광자 애벌런치 다이오드를 갖는 것이 더욱 유리하다. 이 SPAD에는 높은 역 전압이 제공되므로, 이들 다이오드에서 애벌런치 효과(avalanche effect)를 트리거하기에는 하나의 광자로 이미 충분할 수 있다. LiDAR 응용분야에서, 예를 들어, 출력 신호를 서로 오어링(ORing)하거나 합산함으로써 이러한 유형의 다른 다이오드들이 매크로 다이오드로 결합될 수 있다. 이러한 단일 광자 애벌런치 다이오드는 일반적으로 실리콘으로 만들어진다. 그러나 화합물 반도체도 가능하다. 이러한 다이오드의 작동 모드는 가이거 모드라고도 일컬어진다.

제1 및 추가 그룹의 전기 신호는 적어도 하나의 OR 로직 게이트로 연결되는 것이 더 유리하다. 이러한 연결에 의해서, 동일한 신호 처리 구성이 상이한 그룹의 다이오드들 또는 개별 다이오드들에 사용될 수 있기 때문에 신호 처리를 단순하게 유지할 수 있다.

마스크는 금속성인 것이 더욱 유리하다. 금속으로 제조되거나 적어도 부분적으로 금속으로 제조된 마스크는, 예를 들어 유리판 상에서 또는 반도체 상에서 직접 기상 증착 될 수 있고, 포토레지스트 구조화 및 대응하는 에칭 공정에 의해 다시 제거될 수 있다. 이러한 금속화의 전해 적용도 가능하다.

본 발명의 실시예는 도면에 도시되어 있으며, 이하에서 보다 상세하게 설명된다.
도 1은 차량에서의 LiDAR 모듈의 개략적인 배치를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 수신 장치에 송신 장치가 연결된 블록 회로도다.
도 3은 두 그룹의 수광 소자의 제1 구성을 나타낸다.
도 4는 두 그룹의 수광 소자의 추가 구성을 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 방법의 흐름도이다.

도 1은 R 방향으로 이동하는 차량(V)을 나타낸다. 차량(V)은 LiDAR 모듈(Li1 내지 Li6)을 갖는다. LiDAR 모듈은 광 신호를 보내기 위한 송신 장치 및 후속적으로 반사된 광 신호를 수신하기 위한 본 발명에 따른 수신 장치로 구성된다. 이들 LiDAR 모듈은 차량(V)의 환경을 감지한다. 더 많거나 적은 LiDAR 모듈이 사용될 수 있으며, 차량(V)의 다른 위치에서 사용될 수도 있다. 물체(OB)가 이에 따라 LiDAR 모듈(Li1)에 의해 감지된다. 거리를 결정하고 이에 상응하여 물체의 이동 파라미터를 기초로 특성화 함으로써, 잠재적인 충돌을 추론하고 물체(OB)와의 충돌을 피하기 위한 차량(V)의 대응 이동에 영향을 줄 수 있다.

LiDAR 모듈(Li1 내지 Li6)은 본 발명에 따른 수신 장치와, 전술한 바와 같이, SPAD 어레이로 물체(OB) 상에서 반사된 레이저 펄스를 수신하고 시간 상관 광자 계수(time-correlated photon count)를 사용하여 이를 평가하여 물체(OB)와 차량(V) 사이의 거리를 결정하기 위해, 레이저 어레이를 사용하여 레이저 펄스를 보내는 송신 장치를 갖는다. 이러한 목적으로, 비행 시간법(time-of-flight method)이 사용된다.

예를 들어, 본 실시예에서 물체 감지는 시간 상관 단일 광자 계수(time-correlated single-photon counting; TCSPC) 측정 원리를 사용하여 수행될 수 있다. 시간 상관 단일 광자 계수 측정 방법은 빠르게 변화하는 광도를 측정하는 기술이다. 이 과정에서 측정이 여러 번 반복되고, 여기 펄스에 관하여 시간 상관된 개별 광자가, 측정된 시간에 따라 소위 TCSPC 히스토그램으로 분류된다. 후자는 일반적으로 시간 채널 해상도(time channel resolution) 또는 0.1 내지 1 ns의 클래스 폭을 갖고, 레이저 펄스의 후방 산란된 광의 시간적 경과를 나타낸다. 이것은 레이저 펄스의 매우 정확한 시간 측정을 가능하게 한다. 예를 들어, 물체는 송신 장치에 의해 많은 광자에 부딪치고, 그 광자는 수신 장치에 의해 수신된다. 이 광자 결정을 빈번하게 반복함으로써, 진폭 및 비행 시간에 관한 광 펄스를 정확하게 결정할 수 있다. 측정이 완료된 후 로컬 최대 값의 시간이 히스토그램에서 식별된다. 최대 값의 시간적 위치는 하나 이상의 물체까지의 거리를 측정할 수 있게 한다.

도 2는 송신기 회로(SE)에 연결된 본 발명에 따른 수신 장치(EM)의 블록 회로도다. 송신기 회로(SE)는 레이저 드라이버(LD)를 제어하는 펄스 발생기(PG)를 갖는다. 상술된 바와 같이, 광 신호는 2μs의 주기로 5ns 펄스 패킷의 펄스 폭을 갖는 펄스로 방출되는 것이 유리하다. 따라서, 하드웨어 기술 및/또는 소프트웨어 엔지니어링을 사용하여 구축될 수 있는 펄스 발생기가 유리하다.

도 2는 시간 상관 광자 측정을 위한 전기적 시작 신호를 공급하는 레이저 드라이버를 예시적으로 나타낸다. 그러나, 시작 신호는 다른 방식으로도 공급될 수도 있다. 예를 들어, 레이저 드라이버의 지연이 일정할 때 펄스 발생기의 신호를 직접 사용하는 것도 가능하다.

레이저 드라이버(LD)는 반도체 레이저 어레이의 레이저 다이오드(L)에 대응하는 펄스 전류를 공급함으로써 이를 수행한다. 레이저 다이오드(L)는 분로 저항(shunt resistor)을 나타내는 저항(RL)을 통해 접지된다. 출력 신호는 레이저 다이오드(L)와 분로 저항(RL) 사이에서 비교기(Comp)로 공급되고, 여기서 출력 신호는 기준 전압(Vref)과 비교된다. 시작 신호(START)는 시간-디지털 변환기(time-to-digital converter; TDC)에 의해 광 방출에 관한 광자 이벤트의 시간을 측정하고 이를 히스토그램(H)에 누적하기 위해 수신 장치에서 사용된다.

이어서, 이 신호의 기능으로서 개별 수신기 다이오드가 활성화된다. 이 시작 신호(START)는 신호의 처리를 트리거하기 위해 수신 장치(EM)의 시간-디지털 변환기(TDC)에 공급된다. 그러나 이 시작 신호는 여전히, 여기에 도시되지 않았지만, 레이저 펄스가 방출되는 동안에 여기에서 D2로 표기되는 추가 그룹의 SPAD를 수신 준비 상태로 전환하기 위해서 사용된다. 이 기간 동안 다이오드(D1)는 수신 준비 상태로 전환되지 않는다. 이는 따라서 차단된다. 이 기간 동안 다이오드(D2)만이 광 신호를 전기 신호로 변환할 수 있다. 이 추가 그룹의 SPAD(D2)는 제1 그룹의 SPAD(D1)보다 광 신호의 수신에 대해 더 낮은 감도를 나타낸다. 설명의 목적으로, 2개의 SPAD(D1 및 D2)는 여기서 OR 연결을 나타내는 간단한 연결을 통해 시간-디지털 변환기(TDC)에 연결된다.

이들은 소위 퀀치 저항(quench resistor; RQ)에 더 연결되며, 이어서 접지된다. 소위 퀀칭(quenching)은 퀀치 저항(RQ)을 통해 발생한다. 본 실시예에서 저항(RQ)에 의해 애벌런치 효과가 느려지고 결국 중지된다. 또한, 이것은 1ns보다 훨씬 작은 시간에 발생한다. 이러한 퀀칭은 광 다이오드의 자기 파괴를 피하기 위해 필요하다. 저항을 이용한 퀀칭을 수동 퀀칭이라고 한다. 애벌런치 효과가 중지된 후 SPAD 셀은 저항을 통해 더 높은 바이어스 전압(Vspad1 및 Vspad2)으로 각각 재충전된다.

전송 펄스와 함께, 또는 그 전이나 그 후에 다이오드(D1)는 수신 준비 상태로 전환되고, 다이오드(D2)는 차단 모드에 놓이므로 더 이상 수신할 준비가 되지 않는다. 이 수신 미준비 상태(not-ready-to-receive state)는 전압(SPAD1 및 Vspad2)을 각각 브레이크 다운 전압 아래에 둠으로써 간단히 달성된다.

이러한 전압의 제어는 여기에 도시되지 않은 제어 구성 요소 또는 대응 하드웨어를 통한 제어 소프트웨어에 의해 발생된다. 이러한 분리된 시간 기간 동안 수광 소자 그룹 중 하나에 의해 광 신호가 전기 신호로 변환되면, 소위 이벤트 신호가 존재하고 시간-디지털 변환기(TDC)로 들어간다. 시간-디지털 변환기(TDC)에 대한 클록 신호(clock signal)는 또한 시작 신호에 따라 설정된다. 시간-디지털 변환기(TDC)는 또한 시작 신호의 도움으로 이벤트 신호가 할당되어야 하는 시간, 즉 광자들이 송신 장치(SE)로부터 수신 장치(EM)로 도달하기 위해 필요한 시간을 결정할 수 있다. 이 이벤트의 시간은 히스토그램(H)에 보관된다. 이 작업은 자주 반복된다. 시간 간격 또는 기간이 경과하면, 가장 강한 신호, 즉 가장 큰 광자 수로 보관된 시간에 의해 결정된 거리는 히스토그램에서 최대값 검색으로 식별된다. 그 후, 거리는 이로부터 신호 처리(SV)에서 결정되고 인터페이스 구성(IF)을 통해서 전달된다. 대응 구동 기능이 이로부터 도출될 수 있다. 따라서, 소위 시간 상관 광자 계수가 실현된다.

도 3은 두 그룹의 수광 소자의 제1 구성을 나타낸다. 제1 그룹은 SPAD1로 표기되고 추가 그룹은 SPAD2로 표기되며 중간에 애퍼처를 갖는다. 원으로 도시된 것은 소위 명점(bright spot)으로, 색을 띠고 있는 일부 SPAD와 같이 광 신호를 전기 신호로 변환한다. 회색 SPAD1 다이오드는 광 신호에 의해 활성화되지 않는다. SPAD2는 각각 동일한 애퍼처를 갖는 것을 특징으로 한다.

도 4에서는 변형된 예를 나타낸다. 제1 그룹의 SPAD는 여기서 SPAD41로 표기되어 있으며, 다시 한 번 색칠된 그룹은 활성화된 SPAD이다. 추가 그룹의 SPAD는 다른 크기의 애퍼처를 가진 육각형으로 표기되며, SPAD42, 43, 44로 표기된다. 전술한 바와 같이, 이 애퍼처의 비율은 예를 들어 1:5, 1:20 및 1:100이다. 각 애퍼처의 크기 및 수반되는 감도 수준에 의해 공간 해상도가 감소한다. 그 이유는 근거리에서 수직 해상도가 필요하지 않은 반면에 높은 신호 에너지로 인해 동적 범위가 중요하기 때문이다.

도 5는 본 발명에 따른 방법의 흐름도를 나타낸다. 방법 단계(500)에서, 광 신호가 수신 및 변환된다. 방법 단계(502)에서, 거리 결정이 수행된다. 2 그룹의 SPAD가 각각 위에서 예시되어 있고, 각각 수신 준비 상태로 전환된다. 광 신호가 방출하는 동안, 이들 SPAD는 광 신호의 수신에 관하여 더 낮은 감도를 갖는 수신 준비 상태로 전환된다. 그 외에는 감도가 더 높은 SPAD가 활성화된다. 따라서, 예를 들어 자동차의 운행에 필요한 근거리 감지도 가능하게 된다.

OB: 물체
R: 방향
Li1-6: LiDAR 모듈
V: 차량
SE: 송신기 회로
PG: 펄스 발생기
LD: 레이저 드라이버
L: 레이저
RL: 저항
Comp: 비교기
Vref: 기준 전압
D1,2: 수광 소자
VSPAD: 수광 소자 바이어스 전압
RQ: 퀀치 저항
TDC: 시간-디지털 변환기
H: 히스토그램
SV: 신호 처리
IF: 인터페이스
SPAD: 단일 광자 애벌런치 다이오드
500,502: 방법 단계

Claims (10)

1. 광 신호의 수신을 위한 수신 장치(EM)로서,
   광 신호를 수신하고 이를 전기 신호로 변환하기 위한 광 수신기 및
   상기 광 신호의 방출을 위한 시작 신호 및 전기 신호에 따라 물체와 상기 수신 장치 사이의 거리를 결정하는 평가 회로를 포함하고,
   상기 광 수신기는, 적어도 하나의 추가 그룹의 수광 소자보다 광 신호의 수신에 대해 더 높은 감도를 갖는 제1 그룹의 수광 소자를 갖고,
   상기 제1 그룹의 수광 소자는 상기 수신 장치의 측정 영역의 원거리로부터의 광 신호를 검출하도록 구성되며, 상기 적어도 하나의 추가 그룹의 수광 소자는 근거리로부터의 광 신호를 검출하도록 구성되고,
   상기 수광 소자는 단일 광자 애벌런치 다이오드(SPAD)이며,
   상기 제1 그룹 및 추가 그룹은 다른 시점에서 수신 준비되어, 상기 제1 그룹 및 추가 그룹은 결코 동시에 광을 수신하지 않으며,
   상기 제1 그룹이 수신할 준비가 되어 있는 동안 상기 추가 그룹은 상기 추가 그룹의 수광 소자의 전압을 브레이크 다운 전압 아래에 잠시 둠으로써 달성되는 수신 미준비 상태에 있고, 상기 추가 그룹이 수신할 준비가 되어 있는 동안 상기 제1 그룹은 상기 제1 그룹의 수광 소자의 전압을 브레이크 다운 전압 아래에 잠시 둠으로써 달성되는 수신 미준비 상태에 있으며,
   상기 추가 그룹은 상기 시작 신호에 따라 수신 준비되고,
   상기 제1 그룹 및 추가 그룹은 상기 그룹의 각각의 수광 소자 전면에 마스크 개구를 제공함으로써 마스킹되고, 상기 추가 그룹의 마스크 개구가 상기 제1 그룹의 마스크 개구보다 작은 것을 특징으로 하는, 수신 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 시작 신호는 상기 광 신호의 전송을 나타내어, 상기 추가 그룹은 적어도 상기 광 신호의 전송 중에 수신 준비되는 것을 특징으로 하는, 수신 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 추가 그룹의 수광 소자는 상기 제1 그룹의 수광 소자와 관련하여 오프셋 되도록 배치되고, 무한 물체 거리에 대해 상기 추가 그룹의 수광 소자는 상기 수신된 광 신호의 위치 외부에, 무한 물체 거리로, 위치하는 것을 특징으로 하는, 수신 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 그룹 및 상기 추가 그룹의 전기 신호는 적어도 OR 로직 링크에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는, 수신 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 마스크는 금속성인 것을 특징으로 하는, 수신 장치.
6. 광 신호를 수신하는 방법으로서,
   광 수신기로 광 신호를 수신하고 이를 전기 신호로 변환하는 단계 및
   상기 광 신호의 방출을 위한 시작 신호와 상기 전기 신호에 따라 물체와 상기 광 수신기 사이의 거리를 결정하는 단계를 포함하고,
   제1 그룹의 수광 소자 또는 적어도 하나의 추가 그룹의 수광 소자는 서로 다른 시간에 수신 준비되어, 상기 제1 그룹 및 추가 그룹은 결코 동시에 광을 수신하지 않으며,
   상기 제1 그룹이 수신할 준비가 되어 있는 동안 상기 추가 그룹의 수광 소자의 전압을 브레이크 다운 전압 아래에 잠시 둠으로써 달성되는 수신 미준비 상태에 있고, 상기 추가 그룹이 수신할 준비가 되어 있는 동안 상기 제1 그룹의 수광 소자의 전압을 브레이크 다운 전압 아래에 잠시 둠으로써 달성되는 수신 미준비 상태에 있으며,
   상기 제1 그룹의 수광 소자는 수신 장치의 측정 영역의 원거리로부터의 광 신호를 검출하도록 구성되며, 상기 적어도 하나의 추가 그룹의 수광 소자는 근거리로부터의 광 신호를 검출하도록 구성되고,
   상기 수광 소자는 단일 광자 애벌런치 다이오드(SPAD)이며,
   상기 제1 그룹의 수광 소자는 상기 적어도 하나의 추가 그룹의 수광 소자보다 상기 광 신호의 수신에 대해 더 높은 감도를 갖고,
   상기 추가 그룹은 상기 시작 신호에 따라 수신 준비되며,
   상기 제1 및 상기 추가 그룹은 상기 그룹의 각각의 수광 소자 전면에 마스크 개구를 제공함으로써 마스킹되고, 상기 추가 그룹의 마스크 개구가 상기 제1 그룹의 마스크 개구보다 작은 것을 특징으로 하는, 방법.
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