WO2016128436A1 - Detektor und lidar-system - Google Patents

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WO2016128436A1
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detector
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radiation
contours
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PCT/EP2016/052785
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Tim Boescke
Hubert Halbritter
Martin Haushalter
Markus Arzberger
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Osram Opto Semiconductors GmbH
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    • H10F77/30—Coatings
    • H10F77/306—Coatings for devices having potential barriers

Definitions

  • the present invention relates to a detector for a ligament system and a lidar system.
  • a lidar system for distance measurement of objects.
  • a lidar system for distance measurement of objects.
  • Such a system comprises an emitter for emitting a pulsed infrared radiation, a detector for detecting radiation and an evaluation device for signal processing.
  • the radiation pulses emitted by the emitter can be reflected at an obstacle in front of the vehicle and, after passing through an optical system arranged upstream of the detector, be detected by the detector. From the duration of the radiation, the distance of the obstacle to the vehicle can be determined (time-of-flight measurement).
  • the reflected radiation is detected by means of a pixelated photodiode detector (photodiode array).
  • the detector has radiation- ⁇ -sensitive pixels with rectangular outlines, which are arranged in series next to one another egg ner. Between the pixels are due to their design radiation-insensitive intermediate areas. This serves to reduce crosstalk Zvi ⁇ rule the pixels. Radiation reflected at an obstacle, which only reaches an intermediate area, may therefore not be perceived. This represents a major risk in the safety-relevant lidar system.
  • the detector can be preceded by a modified optical system, with the aid of which the incident radiation can be directed, for example defocused, at the detector or concentrated on the individual pixels. This is associated with disadvantages such as a blurred image and increased costs.
  • the object of the present invention is to provide an improved solution for a detector and for a lidar system.
  • a detector for a lidar system (light detection and ranging) is proposed.
  • the detector has a series of radiation-sensitive pixels arranged side by side.
  • the pixels of the row have such contours that opposite sides of adjacent pixels are at least partially deviated from a perpendicular direction to an extending direction of the row.
  • the detector has a series arrangement of separate radiation-sensitive pixels for radiation detection. Between the pixels of the detector may be insensitive to radiation and radiation-insensitive intermediate areas aufwei ⁇ sen.
  • the contours or geometric shapes of the pips deviate from a rectangular shape.
  • the pixels are formed such that opposite sides of Benach ⁇ disclosed pixels each at least partly deviating from a perpendicular lateral direction to an extending direction of the row, in other words, at least partly non-perpendicular to the extending direction of row pixels ⁇ , run.
  • These features relate to an on ⁇ considerate contemplation of the pixels of the detector.
  • Such a geometric interpretation of pixels offers the Mög ⁇ friendliness, despite the separate pixels or in spite of the pixel separating radiation-insensitive intermediate areas a presence of dead regions in which no Strahlungser--making can be done to avoid the direction of extension of the series. Therefore, the direction of extension a continuous radiation detection over all Pi ⁇ xel the pixel row is possible. This advantage can be verwirkli ⁇ chen no extra cost. For this purpose, only the detector is formed with the above-given geometric design of the pixels.
  • the detector can be arranged such that the pixel row is oriented in the horizontal direction, and thus the extension direction of the row is parallel to the horizontal direction.
  • the opposite sides of adjacent pixels may at least partially not be perpendicular to the horizontal direction, and therefore, continuous radiation detection may be provided with respect to the horizontal direction.
  • continuous radiation detection may be provided with respect to the horizontal direction.
  • obstacles are, for example, humans, trees, pillars, columns, etc.
  • the pixels may be provided in the region of a front side of the detector.
  • the detector In operation of the associated lidar system, the detector may face the front of the radiation to be detected.
  • the opposing sides of adjacent pixels may correspond to each other or at least partially parallel to each other.
  • the radiation-insensitive intermediate regions present between the pixels can have a line-shaped or strip-shaped supervisory form.
  • the intermediate regions may further extend, at least partially deviating from a perpendicular direction to the extension direction of the pixel row, corresponding to the opposite sides of the adjacent pixels.
  • the pixels can have lateral dimensions in the range of several hundred or even other, for example larger dimensions.
  • the intermediate areas may have a width in the range of several 10 microns or even another, for example, a smaller width.
  • the detector has a front shield.
  • the shield has a plurality of apertures associated with the pixels.
  • the contours of the pixels can be predetermined over the contours of the openings of the shield.
  • the radiation-insensitive intermediate areas between the pixels can be defined or formed via the shielding.
  • the shield may comprise a metallic material.
  • the opposite sides of adjacent pixels of the row are step-shaped.
  • the sides can extend in sections perpendicular to the direction of extension of the row and between such sections, for example obliquely thereto, or in the direction of extension of the row.
  • the opposite sides of adjacent pixels of the series are zigzagged. mig.
  • the sides may have portions which extend obliquely to the direction perpendicular to the direction of extension, and thus also obliquely to the direction of extension of the row.
  • a zigzag shape an embodiment is possible in which all the pixels in the row, including the two pixels at the two ends of the row arrangement, have substantially identical dimensions or area dimensions.
  • the pixels comprise at least partially curved extending Kon ⁇ structures. In this way, an occurrence of an increased electric field strength can be suppressed.
  • adjacent pixels of the row extend on opposite sides at least to locations that have respective coincident heights relative to the direction of extent of the row.
  • the term "height" refers to the He ⁇ stretch direction of the row of pixels related position.
  • the opposite sides of the separated from each other by the radiation-insensitive intermediate areas pixels with reference to the Leasere ⁇ ckungscardi the series can each be present in part at the same positions or end at the same positions. It is also possible that adjacent pixels do not only extend to locations having the same height in the direction of extent, or in other words, that adjacent pixels do not only extend to matching positions with respect to the direction of extent of the row, but respectively extend beyond that.
  • adjacent pixels of the row each extend in overlapping areas along the extension direction of the row side by side.
  • radiation can be detected collectively via the adjacent pixels separated by the radiation-insensitive intermediate areas.
  • continuous radiation detection along the direction of extension of the row can be made possible with high reliability.
  • the aforesaid embodiment can be realized, for example, by having the pixels of the row have interlocking contours. For example, a step-shaped one is possible
  • the opposite sides of adjacent pixels can have a step-shaped profile as explained above.
  • Another example is zigzag meshing, which can be accomplished by using the above-discussed zig-zag pattern from opposite sides of adjacent pixels.
  • Intersections of adjacent pixels may alternatively be realized by such an embodiment, according to which the opposite sides of adjacent pixels are for example rectilinear.
  • the detector is a pixellated photodiode detector.
  • the detector may be a monolithic semiconductor device, and realized in the form of a semiconductor chip.
  • a sol ⁇ ches component can also be called a photodiode array or Detek- torarray.
  • the detector may comprise a semiconductor layer in which a plurality of adjacent arranged photodiodes are formed.
  • Each pixel of the De ⁇ tektors may be associated with a corresponding photodiode, or each pixel of the detector may have a corresponding photo ⁇ diode.
  • the semiconductor layer of the photodiode detector may have a layer region with a first, for example n-type, doping, and for each of the photodiodes a thin front-side layer region with a second doping inverse to the first doping, ie, for example, a p-type doping.
  • each photodiode of the photodiode array formed in the semiconductor layer can have a corresponding pn junction.
  • the photodiode detector may further include an antireflection layer on the front side. Another possible component is the above-mentioned screen with recesses or openings, via which the views of the radiation-sensitive pixels of the detector, and thus the opposite sides of adjacent pixels as well as the intermediate areas, can be fixed.
  • the shield may be disposed on the antireflection layer.
  • the front side For ⁇ term layer regions of the photodiodes to the second (for example, p-type) doping can have lateral dimensions which match the dimensions of the openings of the shield.
  • the photodiode detector may have front side contacts arranged in the region of the pixels, which may extend through the antireflection layer to the front layer regions of the photodiodes with the second doping.
  • the other substrate region with the first doping of the Photodiode detector for example, have a flat back contact.
  • the detector can only have a row of juxtaposed separate pixels. Such an embodiment may also be referred to as an ld arrangement or ld array. However, it is also possible embodiments with several, for example, two parallel rows of juxtaposed separate pixels, which can also be referred to as 2d array or 2d array.
  • the detector has a further parallel offset row of radiation-sensitive pixels arranged side by side.
  • the pixels of the further row have such contours that opposite sides of adjacent pixels extend at least partially deviating from a perpendicular direction to an extension direction of the further row.
  • This configuration makes it possible that with respect to the other row of pixels, a continuous Strah ⁇ development tracking the direction of extension can be achieved.
  • the detector can likewise be insensitive to radiation or have radiation-insensitive intermediate regions defined by a shield.
  • the pixels of two different rows may also be separated from one another by radiation-insensitive intermediate regions or by a contiguous radiation-insensitive intermediate region defined by a shield of the detector.
  • the pixels may have such contours that opposite sides of adjacent pixels of the different rows are straight and extend in the extending direction of the rows.
  • opposite sides of adjacent pixels of the different rows at least partially deviating from the direction of extension of the rows.
  • a lidar system comprises a detector having the structure described above or having a structure according to one or more of the embodiments described above.
  • Another component of the lidar system is a Emit ⁇ ter for emitting a radiation.
  • Emit ⁇ ter may emit a pulsed light radiation. Part of the radiation can be reflected on an object or obstacle and detected spatially resolved with the aid of the detector. In this case, the detector can generate electrical signals as a function of the reflected radiation impinging on the detector or the pixels.
  • the detector may be arranged such that the (at least one) pixel row is aligned in the horizontal direction.
  • the opposed sides of adjacent pixels can (with multiple rows of pixels in the respective rows) at least partially deviating from a perpendicular direction to the horizontal direction pass, and is therefore related to the horizontal direction, a lu ⁇ ckenlose radiation detection possible. This means that columnar obstacles with a low horizonta ⁇ len expansion based on the reflected radiation can be reliably detected with the aid of the detector.
  • the emitter may be configured to emit infrared radiation.
  • the emitter may for example comprise an infrared emitting laser diode or light emitting diode (IRED).
  • the lidar system may include other components besides the detector and the emitter.
  • the detector may be preceded by an optical system.
  • the system can be a Evaluation device comprise which detector signals of the detector can be transmitted. Based on this, the evaluation device can determine the transit time of the reflected radiation and thus a distance of an obstacle.
  • Figure 1 is a schematic representation of a lidar system
  • FIG. 2 is a perspective view of a detector having a row of juxtaposed pixels and front-side contacts in the form of contact pads, with opposite sides of adjacent pixels being stepped;
  • Figure 4 is a cross-sectional view of a section of a detector
  • FIG. 5 shows a top view of another detector with a row of juxtaposed pixels, opposite sides of adjacent pixels being zigzag-shaped;
  • FIG. 7 shows an overview of another detector with two rows of pixels arranged next to one another
  • FIG. 8 shows a top view of a further detector with a row of juxtaposed pixels and front-side contacts, the contacts having a flat and a linear contact section;
  • Figure 9 is an elevational view of another detector having pixels arranged side by side in a row with opposite sides of adjacent pixels extending obliquely to the direction of extension of the row of pixels;
  • Figure 10 is a plan view of a further detector with adjacent pixels in a series, with adjacent pixels extend to job related to the Leasere ⁇ ckungscardi the pixel row of the same height; and Figure 11 shows the local sensitivity of the pixels of the detector of Figure 10 along the direction of extension of the pixel row.
  • a detector 100 which can be used in a lidar system 200 (light detection and ranging) for radiation detection.
  • the detector 100 is a pixelated photodiode.
  • Detector 100 also referred to as a photodiode array or detector array, which (at least) has a series of juxtaposed radiation-sensitive pixels 110.
  • the detector 100 is designed such that, despite the pixelated structure, objects with a small horizontal extent can be detected reliably.
  • the pixel 110 of the series to an appropriate layout with such contours that viewed from above opposite Be ⁇ th of adjacent pixels 110 at least partially in deviation from a perpendicular direction 151 to a Leasere- ckungsraum 150 of the pixel row extend.
  • detector 100 and lidar system 200 are merely of a schematic nature and are not to scale. In this sense, components and structures shown in the figures may be exaggerated or oversized for clarity. Likewise, it is possible for detector 100 and lidar system 200 to include other components and structures in addition to components and structures shown and described.
  • the lidar system 200 comes in a non Darge ⁇ presented motor vehicle used in order to be able to grasp the vehicle he ⁇ front of the vehicle exploiting Dende objects and their removal.
  • the lidar system 200 comprises an emitter 205, a receiver 210 and an evaluation device 215.
  • the emitter 205 is designed to emit a pulsed infrared light radiation 230 in an area in front of the motor vehicle.
  • the emitter 205 can emit short radiation pulses with a defined length of a few nanoseconds.
  • the emitter 205 may comprise, for example, an infrared emitting laser diode or infrared light emitting diode (IRED).
  • the light radiation 230 emitted by the emitter 205 can be reflected on an object 220 located in front of the motor vehicle.
  • the reflected radiation 231 or a Part of it can be received by the receiver 210.
  • the receiver 210 comprises a photodiode detector 100 for spatially resolved radiation detection.
  • the detector 100 is adapted as a function of the incident radiation 231 reflektier- th electric detector signals 235 to erzeu ⁇ gene, which are transmitted to the evaluation device 215th
  • the receiver 210 may additionally comprise an optical system (not shown) upstream of the detector 100, via which the reflected radiation 231 can be directed onto the detector 100.
  • the evaluation device 215 is designed to perform a corresponding evaluation using the detector signals 235. This includes determining the transit time of the radiation pulses reflected on the object 220, and determining therefrom the distance of the object 220 to the motor vehicle (time-of-flight measurement).
  • FIG. 2 shows a front view of a front side of a possible embodiment of a pixelated photodiode detector 100 which can be used in the lidar system 200 of FIG.
  • the detector 100 has a right ⁇ angled strip-shaped supervisory form.
  • the detector 100 has a pixelated structure with a row of a plurality of radiation-sensitive pixels 110 arranged next to one another.
  • the pixel row of the detector 100 may include five pixels 110.
  • the photosensitive pixels 110 represent the active areas of the detector 100, via which the radiation detection can take place.
  • the detector 100 of Figure 2 is designed such that the detector 100 are in areas of the side of the pixel 110 and the pixel 110 around and thus also in regions 125 between the pixels 110 which be ⁇ features hereinafter referred to as intermediate areas 125, light-insensitive is.
  • the detector 100 has a front shield 120 with the individual pixels 110 associated openings 121 (see. also the cross-sectional view of Figure 4). Over the contours of the openings 121, the contours of the pixels 110, and thus also the supervisory forms of the shielded light-insensitive areas and intermediate areas 125 are predetermined. In the regions and intermediate regions 125 provided with the shielding 120, unlike the pixels 110, there is no radiation detection.
  • the design of the detector 110 with the intermediate regions 125 separating the pixels 110 ensures inter alia that crosstalk between the pixels 110 can be suppressed.
  • front side contacts 130 of the detector 100 are shown in FIG. These are located at the edge or in the region of corners of the pixels 110.
  • the contacts 130 are realized in the form of (in the present example, rectangular) Kunststoffflä ⁇ chen.
  • bonding wires used can be closed at ⁇ (not shown), for example, for contacting the detector.
  • ei ⁇ ne extension direction is indicated 150, the pixel row additional basis of a horizontal arrow, ent ⁇ long which the pixels 110 are arranged side by side.
  • a direction perpendicular to the Leasere ⁇ ckungsraum 150 lateral direction 151 is ones shown, provides.
  • the extension direction 150 and the direction 151 perpendicular thereto it is pointed out that both the directions indicated by the directional arrows and the directions inverse thereto are included hereof.
  • the detector 100 faces the front side of the radiation 231 to be detected.
  • Wei ⁇ direct the detector 100 is arranged such that the pixel row is oriented in the horizontal direction and thus the direction of extension 150 of the series parallel or congruent to the horizontal direction.
  • the pixels 110 defined via the openings 121 of the shield 120 have appearance shapes different from a rectangular shape.
  • the pixels 110 have interlocking, in the present case stepwise interlocking contours.
  • the pixels 110 are formed in such a way that, viewed from above, opposite sides 163 of adjacent pixels 110 each extend in steps and partly deviate from the perpendicular direction 151 to the extension direction 150 of the pixel row.
  • 163 have the opposite sides of adjacent pixels 110 in each case two sections perpendicular to the Clearre ⁇ ckungscardi 150 and 151 in the direction of waste and therebetween a thereto inclined portion. These side sections of the step-shaped sides 163 of adjacent pixels 110 also extend parallel to one another, so that the radiation- insensitive intermediate regions 125 have a line-shaped or strip-shaped supervisory shape. Corresponding to the step-shaped sides 163, the intermediate regions 125 have a step-shaped profile which deviates in part from the vertical direction 151.
  • Other pixel pages 161, 162 of the pixels 110 are in the same sub ⁇ divided this rectilinear.
  • the pixels 110 extend partially alongside one another along the extension direction 150 of the pixel row. Therefore, overlap areas 155 in each of which can be effected a common Strah ⁇ lung gathering over two adjacent pixels 110th In FIG. 2, such an overlapping area 155 of two pixels 110 is indicated by dashed lines.
  • This embodiment of the detector 100 offers the possibility of avoiding the presence of dead areas along the extension direction 150 of the pixel row. Despite the intermediate regions 125 separating the individual pixels 110, therefore, a radiation along the extension direction 150 of the pixel row can be detected continuously across the pixels 110 of the detector 100.
  • FIG. 3 shows waveforms 171 of the local radiation sensitivity S of the pi xel 110 of the detector 100 of Figure 2.
  • Each curve 171 bil ⁇ det the sensitivity S of a pixel 110 in response to a lateral position P along the extending direction of the pixel row 150 from.
  • the magnitude of the sensitivity S depends on the width of the pixels 110 relative to the vertical direction 151.
  • the curves 171 are shown in different ways with solid or dashed lines in order to facilitate the assignment to the corresponding pixels 110 of the detector 100.
  • the above-explained geometric design of the pixels 110 is associated with a partial overlapping of the local sensitivities S of the pixels 110 along the extension direction 150 of the pixel row.
  • the detector 100 thus comprises, based on the Warre- ckungsraum 150 of the pixel row, overlapping Empfangskanä ⁇ le on. This allows the gap-free radiation detection along the extension direction 150.
  • the detector 100 of Figure 2 is used in the lidar system 200 of Figure 1 with a horizontal alignment of the pixel row.
  • the design of the detector 100 allows a horizontal overlap for its channels, so that gen a continuous Strah ⁇ lung gathering may be achieved in the horizontal direction. In this way, it is also possible to reliably detect objects or obstacles with a small horizontal extent on the basis of the radiation 231 reflected thereon and coming to the detector 100.
  • Such obstacles are, for example, columnar Hinder ⁇ nisse such as people, trees, pillars, etc.
  • the pixels 110 of the detector 100 may have lateral dimensions in the range of several hundred microns or other, for example, larger dimensions.
  • the pixels 110 in the direction 150 may have dimensions in the range of 600 ⁇ m, and in the direction 151 dimensions in the range of 100 ⁇ m.
  • the intermediate regions 125 may have a width in the range of 10 ⁇ m or else another, for example, smaller width. Such dimensions may also be used for detector layouts described below.
  • Figure 4 shows a cross-sectional view of a section of the pixelated photo diode detector 100, reference to which white ⁇ tere details will be apparent to the structure.
  • the detector 100 is designed in the form of a monolithic semiconductor component or semiconductor chip and has a semiconductor layer 111 in which a plurality of photodiodes arranged next to one another are formed.
  • each pixel is assigned 110 ei ⁇ ne corresponding photodiode or pixel 110, each corresponding photodiode.
  • the semiconductor layer 111 has a layer region 112 with a first doping and, for each of the photodiodes, a thin front-side layer region 113 with a second doping which is inverse to the first doping.
  • the layer region 112 to be n-type
  • the layer regions 113 arranged next to one another to be p-type.
  • each photodiode may have a corresponding pn junction.
  • This structure can be used during operation of the detector 100 ensure that charge carriers (electron-hole pairs) generated in the semiconductor layer 111 by radiation absorption are separated or in the differently doped ones
  • Layer regions 112, 113 can drift, and thus electrical detector signals can be generated.
  • the detector 100 further includes, as shown in Figure 4 is a arranged on the semiconductor layer 111 ⁇ front side anti-reflection layer 115 on. With the aid of the anti-reflection layer 115, a reflection of radiation at the front side of the detector 100 can be suppressed.
  • FIG. 4 shows the front-side contacts 130 provided in the region of the pixels 110.
  • the contacts 130 extend through the antireflection layer 115 to the layer regions 113 of the photodiodes so that the layer regions 113 can be contacted via them.
  • the contacts 130 may comprise a metallic material.
  • the detector 100 may have another contact, not shown. This may be, for example, a planar contact, which is arranged on a reverse side of the detector 100 opposite to the front side or of the semiconductor layer 111.
  • the shield 120 of the detector 100 is shown with the openings 121 through which the Kontu ⁇ ren the pixel are specified 110th
  • the shield 120 is disposed on the antireflection film 115.
  • the shield 120 may comprise a metallic material. This may be the same metallic material from which the front side contacts 130 may be formed. 4 also indicates that the front-side layer regions 113 of the photodiodes have the same lateral aberrations. measurements as the openings 121 of the shield 120 may have.
  • the detector further layers and / or structures aufwei ⁇ sen 100 may in cross-section, if necessary.
  • the detector 100 may be formed with an additional oxide layer, which is arranged in the region of Ab ⁇ shielding 120 between the anti-reflection layer 115 and the semiconductor layer 111th
  • FIG. 5 shows a top view of a front side of another embodiment of a pixelated photodiode detector 100.
  • the detector 100 has a row of several or five radiation-sensitive pixels 110 arranged next to one another.
  • the contours of the pixels 110 are predetermined via openings 121 of a front-side shield 120 of the detector 100.
  • the pixels 110 have zigzag-shaped contours.
  • the pixels 110 are formed such that viewed from above opposite sides 164 of adjacent pixels 110 each have a zigzag course with obliquely to the extension direction 150 of the pixel row and to the vertical direction 151 extending portions.
  • the side portions of the zigzag-shaped sides 164 of adjacent pixels 110 also extend parallel to one another, such that the shielded or radiation-insensitive intermediate regions 125 present between the pixels 110 have a strip-shaped, zigzag-shaped supervisory shape.
  • Other pages 161, 162 of the pixel 110 are in a straight line duri ⁇ fend and extending in the extension direction 150 and in the case of the sides 162 which are provided at the row ends only at the pixels 110 in the vertical direction 151st
  • the configuration of the detector 100 of FIG. 5 with the partially zigzagged contours of the pixels 110 makes it possible for all the pixels of the row, including the two pixels 110 at the two row ends, to have substantially identical dimensions or area dimensions.
  • the interlocking contours of the pixels 110 of the detector 100 of FIG. 5 result in the pixels 110 extending partially alongside one another along the extension direction 150 of the pixel row, and therefore there are overlapping regions 155 in which a radiation is jointly detected via two adjacent pixels 110 can.
  • the detectors 100 shown in Figures 2, 5 have in each case to a row of juxtaposed radiation-sensitive pixels ⁇ 110th This can also be referred to as an ld arrangement. However, comparable designs with several offset or mutually parallel pixel rows are also possible. Such a construction may also be referred to as a 2d arrangement.
  • the detector 100 has two parallel rows of respectively several pixels or five pixels 110 arranged next to one another.
  • the pixel rows which extend along a direction of extension 150 are formed similarly to the pixel row of the Detek ⁇ gate 100 of FIG. 5 In the individual rows, therefore, the pixels 110 have zigzag-shaped contours, which is realized by a zigzag course of opposite sides 164 of adjacent pixels 110. Therefore, in the pixel rows of a Runaway ⁇ rising radiation detecting the direction of extension 150 is possible.
  • the pixels 110 of the various rows of pixels are separated by a shielded, insensitive radiation region. Furthermore, rectilinear and in the direction 150 extending sides 161 of adjacent pixels 110 of the various rows face each other.
  • a detector 100 with a 2d arrangement of pixels 110 can also be realized with pixels 110, which for example have a supervisory shape corresponding to FIG. 2 or else another form. Furthermore, can realize tor 100 with more than two parallel pixel rows ⁇ such Detek-.
  • FIG. 8 shows a top view of a front side of another embodiment of a pixelated photodiode detector 100.
  • the detector 100 has essentially the same structure as the detector 100 shown in FIG. 2, that is to say a row of pixels 110 with stepwise interlocking contours.
  • the detector 100 of FIG. 8 has front-side contacts 131 which, viewed from above, each comprise a planar contact section 132 and a linear contact section 133.
  • This Ausgestal ⁇ tion can allow a lower electrical resistance compared to the contacts 130.
  • bonding wires can be connected to the flat contact portions 132 of the contacts 131.
  • the contacts 131 may be similar to the contacts 130 by a front side anti-reflection layer 115 through to the corresponding ⁇ layer regions 113 of photodiodes extending (see FIG. 4).
  • Front-side contacts 131 exhibiting planar and linienför--shaped contact portions 132, 133 may be provided in a corresponding Wei ⁇ se at detectors 100, which differs from Figure 8 embodiments, respectively, of forms of pixels
  • FIG. 9 shows a AufSichtsdar ein a Front side of a further embodiment of a pixelated photodiode detector 100.
  • the detector 100 has a row of several or five adjacent radiation-sensitive pixels 110, the contours of which are predetermined via openings 121 of a front-side shield 120 of the detector 100.
  • adjacent pixels 110 have respective opposite sides 165, which parallel to one another and obliquely to the extending direction of the pixel row 150, as well as obliquely to the perpendicular direction 151 duri ⁇ fen. Therefore, the radiation-insensitive intermediate regions 125 present between the pixels 110 have a strip-shaped and obliquely to the directions 150, 151 occidentalrecking supervisory form. Further sides 161, 162 of the pixels 110 are likewise rectilinear or extend in the extension direction 150 and in the vertical direction 151 in the case of the sides 162 which are present only at the pixels 110 at the row ends.
  • the pixels 110 are also complaintss to one another such that the pixels 110 ent ⁇ long direction of extension 150 partly extend alongside one another of the pixel row.
  • Radiation detection via two adjacent pixels 110 can be done. This results in a seamless radiation detecting the direction of extension 150.
  • the pixel 110 OERTLI ⁇ che radiation sensitivities S may have comparable to the detector 100 of FIG. 5
  • the curves 172 shown in FIG. 6 can therefore be used in a corresponding manner for the detector layout shown in FIG.
  • FIG. 1 A continuous radiation detection is also pungs- without overlap- or overlap regions 155 of adjacent Pi ⁇ xeln 110 possible.
  • FIG. 1 The detector 100 has essentially the same structure as the detector 100 shown in FIG. 2, that is to say a row of pixels 110, the opposite sides 163 of adjacent pixels 110 and the radiation-insensitive intermediate areas between them 125 have a stepped course.
  • the pixels 110 are arranged at a greater distance or distance such that the pixels 110 on the sides 163 extend as far as places which relate in each case to the direction of extension 150 of the row or in other words, that the pixels 110 on the sides 163 extend to matching positions with respect to the extending direction 150 of the row.
  • FIG. 10 shows waveforms 173 of the local radiation sensitivity S of the pixels 110 in Depending ⁇ ness a lateral position P along the extension direction 150.
  • Figure 11 shows waveforms 173 of the local radiation sensitivity S of the pixels 110 in Depending ⁇ ness a lateral position P along the extension direction 150.
  • pixels 110 be formed with other than the above lateral dimensions. Also, detectors 100 having other numbers of pixels 110 arranged side by side in a row, as well as other numbers of parallel pixel rows can be realized.
  • the contours of the pixels 110 are at least partially curved.
  • a round or curved contour portion may be provided at the locations at which the contours have correspondingly Figures 2, 5, 7, 8, 9, 10 tapering from ⁇ sections.
  • an occurrence of an increased electric field strength can be suppressed.
  • one possible modification is to form pixels 110 having contours such that opposite sides of adjacent pixels 110 of different rows are at least partially deviated from the extension direction 150 of the pixel rows.
  • the pixels 110 of different pixel rows have interlocking contours. In this way, overlapping receiving channels or a continuous radiation detection can also be provided in the direction perpendicular to the extension direction 150.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Detektor für ein Lidar-System. Der Detektor weist eine Reihe aus nebeneinander angeordneten strahlungsempfindlichen Pixeln auf. Die Pixel der Reihe weisen solche Konturen auf, dass gegenüberliegende Seiten von benachbarten Pixeln wenigstens teilweise abweichend von einer senkrechten Richtung zu einer Erstreckungsrichtung der Reihe verlaufen. Die Erfindung betrifft ferner ein Lidar-System mit einem solchen Detektor.

Description

DETEKTOR UND LIDAR- SYSTEM
BESCHREIBUNG Die vorliegende Erfindung betrifft einen Detektor für ein Li- dar-System und ein Lidar-System.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2015 101 902.7, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
In heutigen Kraftfahrzeugen kommen zunehmend Fahrerassistenzsysteme zum Einsatz, um die Fahrzeugsicherheit zu erhöhen. Ein Beispiel ist ein Lidar-System (Light detection and ran- ging) zur Entfernungsmessung von Objekten. Ein solches System umfasst einen Emitter zum Aussenden einer gepulsten Infrarotstrahlung, einen Detektor zur Strahlungserfassung und eine Auswerteeinrichtung zur Signalverarbeitung. Im Betrieb des Systems können die von dem Emitter ausgesendeten Strahlungs- pulse an einem Hindernis vor dem Fahrzeug reflektiert und nach Durchlaufen einer dem Detektor vorgeschalteten Optik von dem Detektor erfasst werden. Aus der Laufzeit der Strahlung kann der Abstand des Hindernisses zu dem Fahrzeug bestimmt werden ( time-of-flight Messung) .
In einer herkömmlichen Ausgestaltung wird die reflektierte Strahlung mit Hilfe eines pixelierten Photodiodendetektors ( Photodiodenarray) erfasst. Der Detektor weist strahlungsemp¬ findliche Pixel mit rechteckigen Konturen auf, welche in ei- ner Reihe nebeneinander angeordnet sind. Zwischen den Pixeln befinden sich konstruktionsbedingt strahlungsunempfindliche Zwischenbereiche. Dies dient u.a. dazu, ein Übersprechen zwi¬ schen den Pixeln zu verringern. An einem Hindernis reflektierte Strahlung, welche lediglich zu einem Zwischenbereich gelangt, wird daher unter Umständen nicht wahrgenommen. Dies stellt bei dem sicherheitsrelevanten Lidar-System ein großes Risiko dar. Zur Vermeidung des vorstehend beschriebenen Problems kann dem Detektor eine modifizierte Optik vorgeschaltet werden, mit deren Hilfe die einfallende Strahlung beispielsweise defokus- siert auf den Detektor gerichtet oder auf die einzelnen Pixel konzentriert werden kann. Dies ist mit Nachteilen wie einer verunschärften Abbildung und erhöhten Kosten verbunden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Lösung für einen Detektor und für ein Lidar- System anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Pa¬ tentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Detektor für ein Lidar-System (Light detection and ranging) vorgeschlagen. Der Detektor weist eine Reihe aus nebeneinander angeordneten strahlungsempfindlichen Pixeln auf. Die Pixel der Reihe wei- sen solche Konturen auf, dass gegenüberliegende Seiten von benachbarten Pixeln wenigstens teilweise abweichend von einer senkrechten Richtung zu einer Erstreckungsrichtung der Reihe verlaufen . Der Detektor weist eine Reihenanordnung aus separaten strahlungsempfindlichen Pixeln zur Strahlungserfassung auf. Zwischen den Pixeln kann der Detektor strahlungsunempfindlich sein bzw. strahlungsunempfindliche Zwischenbereiche aufwei¬ sen. Die Konturen bzw. geometrischen AufSichtsformen der Pi- xel weichen von einer Rechteckform ab. Hierbei sind die Pixel derart ausgebildet, dass gegenüberliegende Seiten von benach¬ barten Pixeln jeweils wenigstens zu einem Teil abweichend von einer senkrechten lateralen Richtung zu einer Erstreckungsrichtung der Reihe, also mit anderen Worten wenigstens teil- weise nicht senkrecht zu der Erstreckungsrichtung der Pixel¬ reihe, verlaufen. Diese Merkmale beziehen sich auf eine Auf¬ sichtsbetrachtung der Pixel des Detektors. Eine solche geometrische Auslegung der Pixel bietet die Mög¬ lichkeit, trotz der separaten Pixel bzw. trotz der die Pixel trennenden strahlungsunempfindlichen Zwischenbereiche ein Vorliegen von toten Bereichen, in welchen keine Strahlungser- fassung erfolgen kann, entlang der Erstreckungsrichtung der Reihe zu vermeiden. Entlang der Erstreckungsrichtung ist daher eine durchgehende Strahlungserfassung über sämtliche Pi¬ xel der Pixelreihe möglich. Dieser Vorteil lässt sich ohne zusätzliche Kosten verwirkli¬ chen. Hierfür wird lediglich der Detektor mit der oben angegebenen geometrischen Auslegung der Pixel ausgebildet.
Im Hinblick auf eine Anwendung in einem Lidar-System eines Fahrzeugs kann der Detektor derart angeordnet werden, dass die Pixelreihe in horizontaler Richtung orientiert ist, und somit die Erstreckungsrichtung der Reihe parallel zur horizontalen Richtung ist. Bei dieser Ausrichtung können die sich gegenüberliegenden Seiten benachbarter Pixel wenigstens teil- weise nicht senkrecht zu der horizontalen Richtung verlaufen, und kann daher bezogen auf die horizontale Richtung eine durchgehende Strahlungserfassung zur Verfügung gestellt werden. Auf diese Weise können nicht nur ausgedehnte Objekte, sondern auch kritische kleine Hindernisse mit einer geringen horizontalen und gegebenenfalls großen vertikalen Ausdehnung anhand der hieran reflektierten und zu dem Detektor kommenden Strahlung zuverlässig erfasst werden. Solche Hindernisse sind zum Beispiel Menschen, Bäume, Pfeiler, Säulen usw. Im Folgenden werden weitere mögliche Details und Ausführungs¬ formen des Detektors näher beschrieben.
Die Pixel können im Bereich einer Vorderseite des Detektors vorgesehen sein. Im Betrieb des zugehörigen Lidar-Systems kann der Detektor mit der Vorderseite der zu erfassenden Strahlung zugewandt sein. Die sich gegenüberliegenden Seiten benachbarter Pixel können zueinander korrespondierend bzw. zumindest teilweise parallel zueinander verlaufen. Die zwischen den Pixeln vorhandenen strahlungsunempfindlichen Zwischenbereiche können eine linien- bzw. streifenförmige Aufsichtsform aufweisen. Die Zwischenbereiche können ferner, entsprechend den sich gegenüberliegenden Seiten der benachbarten Pixel, wenigstens teilweise abweichend von einer senk- rechten Richtung zu der Erstreckungsrichtung der Pixelreihe verlaufen .
Die Pixel können laterale Abmessungen im Bereich von mehreren lOOym oder auch andere, zum Beispiel größere Abmessungen auf- weisen. Die Zwischenbereiche können eine Breite im Bereich von mehreren 10ym oder auch eine andere, zum Beispiel eine kleinere Breite aufweisen.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Detektor eine vorderseitige Abschirmung auf. Die Abschirmung weist mehrere und den Pixeln zugeordnete Öffnungen auf. Hierbei können die Konturen der Pixel über die Konturen der Öffnungen der Abschirmung vorgegeben sein. Des Weiteren können über die Abschirmung die strahlungsunempfindlichen Zwischenbereiche zwi- sehen den Pixeln festgelegt bzw. gebildet sein. Die Abschirmung kann ein metallisches Material aufweisen.
Für die gegenüberliegenden Seiten benachbarter Pixel sind, von oben betrachtet, unterschiedliche geometrische Verläufe denkbar. In einer möglichen Ausführungsform verlaufen die gegenüberliegenden Seiten von benachbarten Pixeln der Reihe stufenförmig. Hierbei können die Seiten zum Beispiel abschnittsweise senkrecht zu der Erstreckungsrichtung der Reihe und zwischen solchen Abschnitten zum Beispiel schräg dazu o- der in der Erstreckungsrichtung der Reihe verlaufen.
In einer weiteren Ausführungsform verlaufen die gegenüberliegenden Seiten von benachbarten Pixeln der Reihe zickzackför- mig. Hierbei können die Seiten Abschnitte aufweisen, welche schräg zu der bezüglich der Erstreckungsrichtung senkrechten Richtung, und damit auch schräg zu der Erstreckungsrichtung der Reihe, verlaufen. Bei einer Zickzackform ist eine Ausge- staltung möglich, in welcher sämtliche Pixel der Reihe, einschließlich der zwei Pixel an den beiden Enden der Reihenanordnung, im Wesentlichen übereinstimmende Abmessungen bzw. Flächenabmessungen aufweisen.
In Bezug auf die vorgenannten sowie auch andere mögliche geo¬ metrische Formen der Pixel kann es ferner in Betracht kommen, dass die Pixel zumindest teilweise gekrümmt verlaufende Kon¬ turen aufweisen. Auf diese Weise kann ein Auftreten einer erhöhten elektrischen Feldstärke unterdrückt werden.
In einer weiteren Ausführungsform erstrecken sich benachbarte Pixel der Reihe an den gegenüberliegenden Seiten wenigstens bis zu Stellen, welche bezogen auf die Erstreckungsrichtung der Reihe jeweils übereinstimmende Höhen aufweisen. Der hier verwendete Begriff „Höhe" bezieht sich auf eine auf die Er¬ streckungsrichtung der Pixelreihe bezogenen Position. Die vorgenannte Ausführungsform kann folglich auch derart umschrieben werden, dass sich benachbarte Pixel der Reihe mit Bezug auf die Erstreckungsrichtung der Reihe wenigstens bis zu übereinstimmenden Positionen erstrecken.
Sofern sich benachbarte Pixel der Reihe bis zu Stellen er¬ strecken, welche bezogen auf die Erstreckungsrichtung der Reihe jeweils übereinstimmende Höhen aufweisen, oder anders ausgedrückt, sofern sich benachbarte Pixel mit Bezug auf die Erstreckungsrichtung der Reihe bis zu übereinstimmenden Positionen erstrecken, kann entlang der Erstreckungsrichtung der Pixelreihe eine Strahlung in abwechselnder Weise über die Pixel erfasst werden. Hierbei können die gegenüberliegenden Seiten der durch die strahlungsunempfindlichen Zwischenbereiche voneinander getrennten Pixel mit Bezug auf die Erstre¬ ckungsrichtung der Reihe jeweils zum Teil an denselben Positionen vorhanden sein bzw. an denselben Positionen enden. Es ist auch möglich, dass sich benachbarte Pixel nicht nur bis zu Stellen mit auf die Erstreckungsrichtung bezogener gleicher Höhe erstrecken, oder anders ausgedrückt, dass sich benachbarte Pixel mit Bezug auf die Erstreckungsrichtung der Reihe nicht nur bis zu übereinstimmenden Positionen erstrecken, sondern jeweils weiter bzw. darüber hinaus erstrecken. In dieser Ausführungsform erstrecken sich benachbarte Pixel der Reihe jeweils in Überschneidungsbereichen entlang der Er- Streckungsrichtung der Reihe nebeneinander. In solchen Überschneidungsbereichen von benachbarten Pixeln kann eine Strahlung gemeinsam über die benachbarten und durch die strahlungsunempfindlichen Zwischenbereiche voneinander getrennten Pixel erfasst werden. Dadurch kann eine durchgehende Strah- lungserfassung entlang der Erstreckungsrichtung der Reihe mit einer hohen Zuverlässigkeit ermöglicht werden.
Die vorgenannte Ausgestaltung kann zum Beispiel verwirklicht werden, indem die Pixel der Reihe ineinander greifende Kontu- ren aufweisen. Möglich ist zum Beispiel ein stufenförmiges
Ineinandergreifen. Hierzu können die gegenüberliegenden Seiten von benachbarten Pixeln wie oben erläutert einen stufenförmigen Verlauf aufweisen. Ein weiteres Beispiel ist ein zickzackförmiges Ineinandergreifen, was mit Hilfe des oben erläuterten zickzackförmigen Verlaufs von gegenüberliegenden Seiten benachbarter Pixel erreicht werden kann.
Überschneidungsbereiche von benachbarten Pixeln lassen sich alternativ auch durch eine solche Ausgestaltung verwirkli- chen, gemäß welcher die gegenüberliegenden Seiten benachbarter Pixel beispielsweise geradlinig sind. Hierbei können die gegenüberliegenden Seiten parallel zueinander und schräg zu der bezüglich der Erstreckungsrichtung senkrechten Richtung, und damit auch schräg zu der Erstreckungsrichtung der Reihe, verlaufen.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Detektor ein pixe- lierter Photodiodendetektor. In dieser Ausführungsform kann der Detektor ein monolithisches Halbleiterbauelement sein, und in Form eines Halbleiterchips verwirklicht sein. Ein sol¬ ches Bauelement kann auch als Photodiodenarray bzw. Detek- torarray bezeichnet werden. Hierbei kann der Detektor eine Halbleiterschicht aufweisen, in welcher mehrere nebeneinander angeordnete Photodioden ausgebildet sind. Jedem Pixel des De¬ tektors kann eine entsprechende Photodiode zugeordnet sein, bzw. jeder Pixel des Detektors kann eine entsprechende Photo¬ diode aufweisen.
Die Halbleiterschicht des Photodiodendetektors kann einen Schichtbereich mit einer ersten, zum Beispiel n-leitenden Dotierung und für jede der Photodioden einen dünnen vorderseitigen Schichtbereich mit einer zweiten Dotierung invers zu der ersten Dotierung, also zum Beispiel einer p-leitenden Dotierung, aufweisen. Hierdurch kann jede Photodiode der in der Halbleiterschicht ausgebildeten Photodiodenanordnung einen entsprechenden p-n-Übergang aufweisen. Der Photodiodendetektor kann ferner eine Antireflexions- schicht an der Vorderseite aufweisen. Eine weitere mögliche Komponente ist die oben genannte Abschirmung mit Aussparungen bzw. Öffnungen, über welche die AufSichtsformen der strahlungsempfindlichen Pixel des Detektors, und damit die sich gegenüberliegenden Seiten benachbarter Pixel sowie die Zwischenbereiche, festgelegt sein können. Die Abschirmung kann auf der Antireflexionsschicht angeordnet sein. Die vordersei¬ tigen Schichtbereiche der Photodioden mit der zweiten (beispielsweise p-leitenden) Dotierung können laterale Abmessun- gen aufweisen, welche mit den Abmessungen der Öffnungen der Abschirmung übereinstimmen.
Zum Ermöglichen einer Kontaktierung kann der Photodiodendetektor im Bereich der Pixel angeordnete Vorderseitenkontakte aufweisen, welche durch die Antireflexionsschicht hindurch an die vorderseitigen Schichtbereiche der Photodioden mit der zweiten Dotierung heranreichen können. Im Hinblick auf den anderen Substratbereich mit der ersten Dotierung kann der Photodiodendetektor zum Beispiel einen flächigen Rückseitenkontakt aufweisen.
Der Detektor kann lediglich eine Reihe aus nebeneinander an- geordneten separaten Pixeln aufweisen. Eine solche Ausgestaltung kann auch als ld-Anordnung bzw. ld-Array bezeichnet werden. Möglich sind jedoch auch Ausgestaltungen mit mehreren, zum Beispiel zwei parallelen Reihen aus nebeneinander angeordneten separaten Pixeln, was auch als 2d-Anordnung bzw. 2d- Array bezeichnet werden kann.
In diesem Sinne ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass der Detektor eine weitere parallel versetzte Reihe aus nebeneinander angeordneten strahlungsempfindlichen Pixeln aufweist. Die Pixel der weiteren Reihe weisen solche Konturen auf, dass gegenüberliegende Seiten von benachbarten Pixeln wenigstens teilweise abweichend von einer senkrechten Richtung zu einer Erstreckungsrichtung der weiteren Reihe verlaufen. Diese Ausgestaltung macht es möglich, dass auch in Bezug auf die weitere Pixelreihe eine durchgehende Strah¬ lungserfassung entlang der Erstreckungsrichtung erzielt werden kann. Zwischen den Pixeln der weiteren Reihe kann der Detektor ebenfalls strahlungsunempfindlich sein bzw. strahlungsunempfindliche und durch eine Abschirmung festgelegte Zwischenbereiche aufweisen.
Bei einer Ausgestaltung des Detektors mit mehreren Reihen aus Pixeln können die Pixel von zwei unterschiedlichen Reihen ebenfalls durch strahlungsunempfindliche Zwischenbereiche bzw. durch einen zusammenhängenden strahlungsunempfindlichen Zwischenbereich, festgelegt über eine Abschirmung des Detektors, voneinander getrennt sein. Hierbei können die Pixel solche Konturen aufweisen, dass gegenüberliegende Seiten von benachbarten Pixeln der verschiedenen Reihen geradlinig und in der Erstreckungsrichtung der Reihen verlaufen. Möglich ist jedoch auch eine solche Ausgestaltung, in welcher gegenüberliegende Seiten benachbarter Pixel der verschiedenen Reihen wenigstens teilweise abweichend von der Erstreckungsrichtung der Reihen verlaufen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Lidar- System vorgeschlagen. Das Lidar-System weist einen Detektor mit dem oben beschriebenen Aufbau bzw. mit einem Aufbau gemäß einer oder mehrerer der oben beschriebenen Ausführungsformen auf. Eine weitere Komponente des Lidar-Systems ist ein Emit¬ ter zum Aussenden einer Strahlung.
Im Betrieb des Lidar-Systems an einem Fahrzeug kann der Emit¬ ter eine gepulste Lichtstrahlung aussenden. Ein Teil der Strahlung kann an einem Objekt bzw. Hindernis reflektiert und mit Hilfe des Detektors ortsaufgelöst erfasst werden. Hierbei kann der Detektor in Abhängigkeit der auf den Detektor bzw. die Pixel auftreffenden reflektierten Strahlung elektrische Signale erzeugen.
Der Detektor kann derart angeordnet sein, dass die (wenigs- tens eine) Pixelreihe in horizontaler Richtung ausgerichtet ist. Bei dieser Orientierung können die gegenüberliegenden Seiten benachbarter Pixel (bei mehreren Pixelreihen in den jeweiligen Reihen) wenigstens teilweise abweichend von einer senkrechten Richtung zu der horizontalen Richtung verlaufen, und ist daher bezogen auf die horizontale Richtung eine lü¬ ckenlose Strahlungserfassung möglich. Dies führt dazu, dass sich säulenförmige Hindernisse mit einer geringen horizonta¬ len Ausdehnung anhand der reflektierten Strahlung zuverlässig mit Hilfe des Detektors erfassen lassen.
Der Emitter kann dazu ausgebildet sein, eine Infrarotstrahlung auszusenden. Zu diesem Zweck kann der Emitter zum Beispiel eine infrarotes Licht emittierende Laserdiode oder Leuchtdiode (IRED, Infrared light emitting diode) aufweisen.
Das Lidar-System kann neben dem Detektor und dem Emitter weitere Bestandteile umfassen. Beispielsweise kann dem Detektor eine Optik vorgeschaltet sein. Ferner kann das System eine Auswerteeinrichtung umfassen, welcher Detektorsignale des Detektors übermittelt werden können. Hierauf basierend kann die Auswerteeinrichtung die Laufzeit der reflektierten Strahlung und damit einen Abstand eines Hindernisses bestimmen.
Es wird darauf hingewiesen, dass oben mit Bezug auf den De¬ tektor beschriebene Ausführungsformen, Merkmale und Details auch bei dem Lidar-System sowie umgekehrt mit Bezug auf das System beschriebene Ausführungsformen, Merkmale und Details auch bei dem Detektor zur Anwendung kommen können.
Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen der Erfindung können - außer zum Beispiel in Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen .
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung, sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich in Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den schematischen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Lidar-Systems ;
Figur 2 eine AufSichtsdarstellung eines Detektors mit einer Reihe aus nebeneinander angeordneten Pixeln und vorderseiti- gen Kontakten in Form von Kontaktflächen, wobei gegenüberliegende Seiten von benachbarten Pixeln stufenförmig verlaufen;
Figur 3 Verläufe der örtlichen Sensitivität der Pixel des De¬ tektors von Figur 2 entlang der Erstreckungsrichtung der Pi- xelreihe;
Figur 4 eine Querschnittsdarstellung eines Ausschnitts eines Detektors ; Figur 5 eine AufSichtsdarstellung eines weiteren Detektors mit einer Reihe aus nebeneinander angeordneten Pixeln, wobei gegenüberliegende Seiten von benachbarten Pixeln zickzackför- mig verlaufen;
Figur 6 Verläufe der örtlichen Sensitivität der Pixel des De¬ tektors von Figur 5 entlang der Erstreckungsrichtung der Pixelreihe ;
Figur 7 eine AufSichtsdarstellung eines weiteren Detektors mit zwei Reihen aus nebeneinander angeordneten Pixeln;
Figur 8 eine AufSichtsdarstellung eines weiteren Detektors mit einer Reihe aus nebeneinander angeordneten Pixeln und vorderseitigen Kontakten, wobei die Kontakte einen flächigen und einen linienförmigen Kontaktabschnitt aufweisen;
Figur 9 eine AufSichtsdarstellung eines weiteren Detektors mit in einer Reihe nebeneinander angeordneten Pixeln, wobei gegenüberliegende Seiten von benachbarten Pixeln schräg zu der Erstreckungsrichtung der Pixelreihe verlaufen;
Figur 10 eine AufSichtsdarstellung eines weiteren Detektors mit in einer Reihe nebeneinander angeordneten Pixeln, wobei sich benachbarte Pixel bis zu Stellen mit auf die Erstre¬ ckungsrichtung der Pixelreihe bezogener gleicher Höhe erstrecken; und Figur 11 Verläufe der örtlichen Sensitivität der Pixel des Detektors von Figur 10 entlang der Erstreckungsrichtung der Pixelreihe .
Auf der Grundlage der folgenden schematischen Figuren werden mögliche Ausgestaltungen eines Detektors 100 beschrieben, welcher in einem Lidar-System 200 (Light detection and ranging) zur Strahlungserfassung eingesetzt werden kann. Bei dem Detektor 100 handelt es sich um einen pixelierten Photodio- dendetektor 100, auch als Photodiodenarray bzw. Detektorarray bezeichnet, welcher (wenigstens) eine Reihe aus nebeneinander angeordneten strahlungsempfindlichen Pixeln 110 aufweist. Der Detektor 100 ist dahingehend ausgebildet, dass sich trotz der pixelierten Struktur Objekte mit einer geringen horizontalen Ausdehnung zuverlässig erfassen lassen. Zu diesem Zweck weisen die Pixel 110 der Reihe ein geeignetes Layout mit solchen Konturen auf, dass von oben betrachtet gegenüberliegende Sei¬ ten von benachbarten Pixeln 110 wenigstens teilweise abwei- chend von einer senkrechten Richtung 151 zu einer Erstre- ckungsrichtung 150 der Pixelreihe verlaufen.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Figuren lediglich sche- matischer Natur sind und nicht maßstabsgetreu sind. In diesem Sinne können in den Figuren gezeigte Komponenten und Strukturen zum besseren Verständnis übertrieben groß oder verkleinert dargestellt sein. In gleicher Weise ist es möglich, dass der Detektor 100 und das Lidar-System 200 zusätzlich zu gezeigten und beschriebenen Komponenten und Strukturen weitere Komponenten und Strukturen aufweisen können.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Lidar- Systems 200. Das Lidar-System 200 kommt in einem nicht darge¬ stellten Kraftfahrzeug zum Einsatz, um sich vor dem Fahrzeug befindende Objekte und deren Entfernung zu dem Fahrzeug er¬ fassen zu können. Das Lidar-System 200 umfasst einen Emitter 205, einen Empfänger 210 und eine Auswerteeinrichtung 215. Der Emitter 205 ist dazu ausgebildet, eine gepulste infrarote Lichtstrahlung 230 in einen Bereich vor dem Kraftfahrzeug zu emittieren. Der Emitter 205 kann zum Beispiel kurze Strahlungspulse mit einer definierten Länge von wenigen Nanosekun- den aussenden. Der Emitter 205 kann zum Beispiel eine infrarotes Licht emittierende Laserdiode oder Leuchtdiode bzw. IRED (Infrared light emitting diode) umfassen.
Die von dem Emitter 205 emittierte Lichtstrahlung 230 kann an einem sich vor dem Kraftfahrzeug befindenden Objekt 220 reflektiert werden. Die reflektierte Strahlung 231 bzw. ein Teil derselben kann von dem Empfänger 210 empfangen werden. Der Empfänger 210 umfasst einen Photodiodendetektor 100 zur ortsaufgelösten Strahlungserfassung. Der Detektor 100 ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit der einfallenden reflektier- ten Strahlung 231 elektrische Detektorsignale 235 zu erzeu¬ gen, welche an die Auswerteeinrichtung 215 übermittelt werden. Der Empfänger 210 kann zusätzlich eine nicht dargestellte und dem Detektor 100 vorgeschaltete Optik umfassen, über welche die reflektierte Strahlung 231 auf den Detektor 100 gerichtet werden kann.
Die Auswerteeinrichtung 215 ist dazu ausgebildet, unter Verwendung der Detektorsignale 235 eine entsprechende Auswertung durchzuführen. Hierunter fallen ein Bestimmen der Laufzeit der an dem Objekt 220 reflektierten Strahlungspulse, und ein hierauf basierendes Ermitteln des Abstands des Objekts 220 zu dem Kraftfahrzeug ( time-of-flight Messung) .
Figur 2 zeigt eine AufSichtsdarstellung einer Vorderseite ei- ner möglichen Ausgestaltung eines pixelierten Photodiodendetektors 100, welcher bei dem Lidar-System 200 von Figur 1 eingesetzt werden kann. Der Detektor 100 besitzt eine recht¬ eckige streifenförmige Aufsichtsform. Der Detektor 100 weist von oben betrachtet eine pixelierte Struktur mit einer Reihe aus mehreren und nebeneinander angeordneten strahlungsempfindlichen Pixeln 110 auf. Wie in Figur 2 gezeigt ist, kann die Pixelreihe des Detektors 100 zum Beispiel fünf Pixel 110 umfassen. Die lichtempfindlichen Pixel 110 stellen die aktiven Bereiche des Detektors 100 dar, über welche die Strah- lungserfassung erfolgen kann.
Der Detektor 100 von Figur 2 ist derart ausgebildet, dass der Detektor 100 in Bereichen seitlich der Pixel 110 bzw. um die Pixel 110 herum und damit auch in Bereichen 125 zwischen den Pixeln 110, welche im Folgenden als Zwischenbereiche 125 be¬ zeichnet werden, lichtunempfindlich ist. Zu diesem Zweck weist der Detektor 100 eine vorderseitige Abschirmung 120 mit den einzelnen Pixeln 110 zugeordneten Öffnungen 121 auf (vgl. auch die Querschnittsdarstellung von Figur 4) . Über die Konturen der Öffnungen 121 sind die Konturen der Pixel 110, und damit auch die Aufsichtsformen der abgeschirmten lichtunempfindlichen Bereiche und Zwischenbereiche 125 vorgegeben. In den mit der Abschirmung 120 versehenen Bereichen und Zwischenbereichen 125 erfolgt im Unterschied zu den Pixeln 110 keine Strahlungserfassung. Die Ausgestaltung des Detektors 110 mit den die Pixel 110 trennenden Zwischenbereichen 125 sorgt u.a. dafür, dass ein Übersprechen zwischen den Pixeln 110 unterdrückt werden kann.
In Figur 2 sind darüber hinaus vorderseitige Kontakte 130 des Detektors 100 dargestellt. Diese befinden sich am Rand bzw. im Bereich von Ecken der Pixel 110. Die Kontakte 130 sind in Form von (vorliegend beispielsweise rechteckigen) Kontaktflä¬ chen verwirklicht. An die Kontakte 130 können zum Beispiel zum Kontaktieren des Detektors 100 eingesetzte Bonddrähte an¬ geschlossen werden (nicht dargestellt) . In Figur 2 ist ergänzend anhand eines horizontalen Pfeils ei¬ ne Erstreckungsrichtung 150 der Pixelreihe angedeutet, ent¬ lang welcher die Pixel 110 nebeneinander angeordnet sind. Ferner ist anhand eines vertikalen Pfeils eine zu der Erstre¬ ckungsrichtung 150 senkrechte laterale Richtung 151 darge- stellt. Hinsichtlich der Erstreckungsrichtung 150 und der hierzu senkrechten Richtung 151 wird darauf hingewiesen, dass hiervon sowohl die anhand der Richtungspfeile angedeuteten Richtungen als auch die hierzu inversen Richtungen umfasst sind .
Bei einer Anwendung des Detektors 100 von Figur 2 in dem Li- dar-System 200 von Figur 1 ist der Detektor 100 mit der Vorderseite der zu erfassenden Strahlung 231 zugewandt. Des Wei¬ teren ist der Detektor 100 derart angeordnet, dass die Pixel- reihe in horizontaler Richtung orientiert ist, und somit die Erstreckungsrichtung 150 der Reihe parallel bzw. deckungsgleich zur horizontalen Richtung ist. Bei dem Detektor 100 von Figur 2 besitzen die über die Öffnungen 121 der Abschirmung 120 festgelegten Pixel 110 sich von einer Rechteckform unterscheidende AufSichtsformen . Die Pixel 110 weisen ineinander greifende, vorliegend stufenför- mig ineinander greifende Konturen auf. Zu diesem Zweck sind die Pixel 110 derart ausgebildet, dass von oben betrachtet gegenüberliegende Seiten 163 von benachbarten Pixeln 110 jeweils stufenförmig und zum Teil abweichend von der senkrechten Richtung 151 zu der Erstreckungsrichtung 150 der Pixel- reihe verlaufen.
Hierbei weisen die einander gegenüberliegenden Seiten 163 von benachbarten Pixeln 110 jeweils zwei senkrecht zu der Erstre¬ ckungsrichtung 150 bzw. in der Richtung 151 verlaufende Ab- schnitte sowie dazwischen einen hierzu schräg verlaufenden Abschnitt auf. Auch erstrecken sich diese Seitenabschnitte der stufenförmigen Seiten 163 von benachbarten Pixeln 110 jeweils parallel zueinander, so dass die strahlungsunempfindli¬ chen Zwischenbereiche 125 eine linien- bzw. streifenförmige Aufsichtsform besitzen. Entsprechend den stufenförmigen Seiten 163 besitzen die Zwischenbereiche 125 einen zum Teil von der senkrechten Richtung 151 abweichenden, stufenförmigen Verlauf . Weitere Pixelseiten 161, 162 der Pixel 110 sind im Unter¬ schied hierzu geradlinig verlaufend. Hierbei weist jeder Pi¬ xel 110 zwei in der Erstreckungsrichtung 150 verlaufende Sei¬ ten 161 auf. Die zwei an den beiden Enden der Pixelreihe vorliegenden Pixel 110, welche benachbart sind zu lediglich ei- nem Pixel 110, und welche im Vergleich zu den übrigen Pixeln 110 anstelle von zwei stufenförmigen Seiten 163 lediglich eine stufenförmige Seite 163 aufweisen, besitzen ferner am Rei¬ henende eine weitere geradlinig bzw. in der senkrechten Richtung 151 verlaufende Seite 162.
Aufgrund der ineinander greifenden Konturen erstrecken sich die Pixel 110 entlang der Erstreckungsrichtung 150 der Pixelreihe teilweise nebeneinander. Daher liegen Überschneidungs- bereiche 155 vor, in welchen jeweils eine gemeinsame Strah¬ lungserfassung über zwei benachbarte Pixel 110 erfolgen kann. In Figur 2 ist ein solcher Überschneidungsbereich 155 von zwei Pixeln 110 anhand von gestrichelten Linien angedeutet. Diese Ausgestaltung des Detektors 100 bietet die Möglichkeit, entlang der Erstreckungsrichtung 150 der Pixelreihe ein Vorliegen von toten Bereichen zu vermeiden. Trotz der die einzelnen Pixel 110 trennenden Zwischenbereiche 125 kann eine Strahlung daher entlang der Erstreckungsrichtung 150 der Pi- xelreihe durchgehend über die Pixel 110 des Detektors 100 er- fasst werden.
Zur weiteren Veranschaulichung dieser Eigenschaft zeigt Figur 3 Verläufe 171 der örtlichen Strahlungssensitivität S der Pi- xel 110 des Detektors 100 von Figur 2. Jeder Verlauf 171 bil¬ det die Sensitivität S eines Pixels 110 in Abhängigkeit einer lateralen Position P entlang der Erstreckungsrichtung 150 der Pixelreihe ab. Die Größe der Sensitivität S richtet sich nach der auf die senkrechte Richtung 151 bezogenen Breite der Pi- xel 110. Die Verläufe 171 sind in unterschiedlicher Weise mit durchgezogenen oder gestrichelten Linien dargestellt, um die Zuordnung zu den entsprechenden Pixeln 110 des Detektors 100 zu erleichtern. Anhand von Figur 3 wird deutlich, dass die oben erläuterte geometrische Auslegung der Pixel 110 mit einem teilweisen Überlappen der örtlichen Sensitivitäten S der Pixel 110 entlang der Erstreckungsrichtung 150 der Pixelreihe verbunden ist. Der Detektor 100 weist somit, bezogen auf die Erstre- ckungsrichtung 150 der Pixelreihe, überlappende Empfangskanä¬ le auf. Dies ermöglicht die lückenlose Strahlungserfassung entlang der Erstreckungsrichtung 150.
Wie oben bereits angegeben wurde, kommt der Detektor 100 von Figur 2 bei dem Lidar-System 200 von Figur 1 mit einer horizontalen Ausrichtung der Pixelreihe zur Anwendung. Bei dieser Ausrichtung ermöglicht die Ausgestaltung des Detektors 100 einen horizontalen Überlapp für dessen Kanäle, so dass bezo- gen auf die horizontale Richtung eine durchgehende Strah¬ lungserfassung erzielt werden kann. Auf diese Weise lassen sich auch Objekte bzw. Hindernisse mit einer kleinen horizontalen Ausdehnung anhand der hieran reflektierten und zu dem Detektor 100 kommenden Strahlung 231 zuverlässig erfassen.
Derartige Hindernisse sind zum Beispiel säulenförmige Hinder¬ nisse wie beispielsweise Menschen, Bäume, Pfeiler, usw.
Die Pixel 110 des Detektors 100 können laterale Abmessungen im Bereich von mehreren lOOym oder auch andere, zum Beispiel größere Abmessungen aufweisen. Es ist zum Beispiel möglich, dass die Pixel 110 in der Richtung 150 Abmessungen im Bereich von 600ym, und in der Richtung 151 Abmessungen im Bereich von lOOOym besitzen. Die Zwischenbereiche 125 können eine Breite im Bereich von 10ym oder auch eine andere, beispielsweise kleinere Breite aufweisen. Derartige Abmessungen können auch für weiter unten beschriebene Detektor-Layouts zur Anwendung kommen . Figur 4 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines Ausschnitts des pixelierten Photodiodendetektors 100, anhand welcher wei¬ tere Details zu dessen Aufbau deutlich werden. Der Detektor 100 ist in Form eines monolithischen Halbleiterbauelements bzw. Halbleiterchips ausgebildet und weist eine Halbleiter- schicht 111 auf, in welcher mehrere nebeneinander angeordnete Photodioden ausgebildet sind. Hierbei ist jedem Pixel 110 ei¬ ne entsprechende Photodiode zugeordnet bzw. weist jeder Pixel 110 eine entsprechende Photodiode auf. Wie in Figur 4 gezeigt ist, weist die Halbleiterschicht 111 hierzu einen Schichtbereich 112 mit einer ersten Dotierung und für jede der Photodioden einen dünnen vorderseitigen Schichtbereich 113 mit einer zu der ersten Dotierung inversen zweiten Dotierung auf. Es ist zum Beispiel möglich, dass der Schichtbereich 112 n-leitend ist, und dass die nebeneinander angeordneten Schichtbereiche 113 p-leitend sind. Auf diese Weise kann jede Photodiode einen entsprechenden p-n-Übergang aufweisen. Diese Struktur kann im Betrieb des Detektors 100 dafür sorgen, dass in der Halbleiterschicht 111 durch Strahlungsabsorption erzeugte Ladungsträger (Elektron-Loch-Paare) getrennt werden bzw. in die unterschiedlich dotierten
Schichtbereiche 112, 113 driften können, und somit elektri- sehe Detektorsignale erzeugt werden können.
Der Detektor 100 weist des Weiteren, wie in Figur 4 gezeigt ist, eine auf der Halbleiterschicht 111 angeordnete vorder¬ seitige Antireflexionsschicht 115 auf. Mit Hilfe der Antire- flexionsschicht 115 kann eine Reflexion von Strahlung an der Vorderseite des Detektors 100 unterdrückt werden.
Zum Abgreifen der Detektorsignale weist der Detektor 100 ent¬ sprechende Kontakte auf, über welche sich die Schichtbereiche 112, 113 kontaktieren lassen. In Figur 4 sind die im Bereich der Pixel 110 vorgesehenen vorderseitigen Kontakte 130 dargestellt. Die Kontakte 130 erstrecken sich durch die Antirefle- xionsschicht 115 hindurch zu den Schichtbereichen 113 der Photodioden, so dass sich die Schichtbereiche 113 hierüber kontaktieren lassen. Die Kontakte 130 können ein metallisches Material aufweisen.
Zum Kontaktieren des anderen Schichtbereichs 112 kann der Detektor 100 einen weiteren, nicht dargestellten Kontakt auf- weisen. Hierbei kann es sich zum Beispiel um einen flächigen Kontakt handeln, welcher an einer der Vorderseite entgegen gesetzten Rückseite des Detektors 100 bzw. der Halbleiterschicht 111 angeordnet ist. In Figur 4 ist des Weiteren die Abschirmung 120 des Detektors 100 mit den Öffnungen 121 dargestellt, über welche die Kontu¬ ren der Pixel 110 vorgegeben sind. Die Abschirmung 120 ist auf der Antireflexionsschicht 115 angeordnet. Die Abschirmung 120 kann ein metallisches Material aufweisen. Hierbei kann es sich um dasselbe metallische Material handeln, aus welchem auch die vorderseitigen Kontakte 130 ausgebildet sein können. In Figur 4 ist ebenfalls angedeutet, dass die vorderseitigen Schichtbereiche 113 der Photodioden dieselben lateralen Ab- messungen wie die Öffnungen 121 der Abschirmung 120 aufweisen können .
Abweichend von Figur 4 kann der Detektor 100 im Querschnitt gegebenenfalls weitere Schichten und/oder Strukturen aufwei¬ sen. Beispielsweise kann der Detektor 100 mit einer zusätzlichen Oxidschicht ausgebildet sein, welche im Bereich der Ab¬ schirmung 120 zwischen der Antireflexionsschicht 115 und der Halbleiterschicht 111 angeordnet ist.
Im Folgenden werden mögliche Abwandlungen bzw. Weiterbildungen von pixelierten Photodiodendetektoren 100 beschrieben, welche ebenfalls bei dem Lidar-System 200 von Figur 1 zur Anwendung kommen können. Diese Detektoren 100 sind entsprechend der zuvor erläuterten Ausgestaltung dazu ausgebildet, eine lückenlose Strahlungserfassung entlang der Erstreckungsrich- tung 150 einer Pixelreihe und damit, bei einer Ausrichtung der Pixelreihe in horizontaler Richtung, entlang der horizontalen Richtung zu ermöglichen. Diese Eigenschaft ist in glei- eher Weise über eine geeignete geometrische Auslegung von Pi¬ xeln 110 verwirklicht. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass übereinstimmende Merkmale und Aspekte, bei¬ spielsweise der anhand von Figur 4 erläuterte Querschnitts¬ aufbau, im Folgenden nicht erneut detailliert beschrieben werden. Für Details hierzu wird stattdessen auf die vorste¬ hende Beschreibung Bezug genommen. Des Weiteren ist es möglich, dass ein in Bezug auf eine Ausführungsform beschriebe¬ nes Merkmal auch für eine andere Ausführungsform zutreffen kann bzw. dass Merkmale von mehreren Ausführungsformen mitei- nander kombinierbar sind.
Figur 5 zeigt eine AufSichtsdarstellung einer Vorderseite einer weiteren Ausgestaltung eines pixelierten Photodiodendetektors 100. Der Detektor 100 weist eine Reihe aus mehreren bzw. fünf nebeneinander angeordneten strahlungsempfindlichen Pixeln 110 auf. Die Konturen der Pixel 110 sind über Öffnungen 121 einer vorderseitigen Abschirmung 120 des Detektors 100 vorgegeben. Bei dem Detektor 100 von Figur 5 weisen die Pixel 110 zick- zackförmig ineinander greifende Konturen auf. Hierfür sind die Pixel 110 derart ausgebildet, dass von oben betrachtet gegenüberliegende Seiten 164 von benachbarten Pixeln 110 jeweils einen zickzackförmigen Verlauf mit schräg zu der Erstreckungsrichtung 150 der Pixelreihe sowie zu der senkrechten Richtung 151 verlaufenden Abschnitten besitzen. Die Seitenabschnitte der zickzackförmigen Seiten 164 von benachbar- ten Pixeln 110 erstrecken sich ferner parallel zueinander, so dass die zwischen den Pixeln 110 vorhandenen abgeschirmten bzw. strahlungsunempfindlichen Zwischenbereiche 125 eine streifenförmige, zickzackförmige Aufsichtsform besitzen. Weitere Seiten 161, 162 der Pixel 110 sind geradlinig verlau¬ fend bzw. erstrecken sich in der Erstreckungsrichtung 150 sowie im Falle der Seiten 162, welche lediglich bei den Pixeln 110 an den Reihenenden vorhanden sind, in der senkrechten Richtung 151.
Die Ausgestaltung des Detektors 100 von Figur 5 mit den zum Teil zickzackförmig verlaufenden Konturen der Pixel 110 macht es möglich, dass sämtliche Pixel der Reihe, einschließlich der zwei Pixel 110 an den beiden Reihenenden, im Wesentlichen übereinstimmende Abmessungen bzw. Flächenabmessungen aufweisen können.
Die ineinander greifenden Konturen der Pixel 110 des Detektors 100 von Figur 5 führen dazu, dass sich die Pixel 110 entlang der Erstreckungsrichtung 150 der Pixelreihe teilweise nebeneinander erstrecken und daher Überschneidungsbereiche 155 vorhanden sind, in welchen eine Strahlung jeweils gemeinsam über zwei benachbarte Pixel 110 erfasst werden kann.
Trotz der die Pixel 110 trennenden Zwischenbereiche 125 ist infolgedessen eine durchgehende Strahlungserfassung entlang der Erstreckungsrichtung 150 möglich. Zur Veranschaulichung dieser Eigenschaft sind in Figur 6 Verläufe 172 der örtlichen Strahlungssensitivität S der Pixel 110 des Detektors 100 von Figur 5 in Abhängigkeit einer late¬ ralen Position P entlang der Erstreckungsrichtung 150 darge- stellt. Die geometrische Auslegung der Pixel 110 führt zu ei¬ nem teilweisen Überlappen der örtlichen Sensitivitäten S der Pixel 110 entlang der Erstreckungsrichtung 150.
Die in den Figuren 2, 5 gezeigten Detektoren 100 weisen je- weils eine Reihe aus nebeneinander angeordneten strahlungs¬ empfindlichen Pixeln 110 auf. Dies kann auch als ld-Anordnung bezeichnet werden. Möglich sind jedoch auch vergleichbare Ausgestaltungen mit mehreren versetzten bzw. parallel zueinander verlaufenden Pixelreihen. Ein solcher Aufbau kann auch als 2d-Anordnung bezeichnet werden.
Ein mögliches Beispiel für einen in dieser Art und Weise auf¬ gebauten Detektor 100 ist in der Aufsicht in Figur 7 gezeigt. Der Detektor 100 weist zwei parallele Reihen aus jeweils meh- reren bzw. fünf nebeneinander angeordneten Pixeln 110 auf.
Die Pixelreihen, welche sich entlang einer Erstreckungsrichtung 150 erstrecken, sind analog zu der Pixelreihe des Detek¬ tors 100 von Figur 5 ausgebildet. In den einzelnen Reihen weisen die Pixel 110 daher zickzackförmig ineinander greifen- de Konturen auf, was durch einen zickzackförmigen Verlauf von gegenüberliegenden Seiten 164 von benachbarten Pixeln 110 verwirklicht ist. Daher ist in den Pixelreihen eine durchge¬ hende Strahlungserfassung entlang der Erstreckungsrichtung 150 möglich.
Bei dem Detektor 100 von Figur 7 sind die Pixel 110 der verschiedenen Pixelreihen durch einen abgeschirmten, strahlungsunempfindlichen Zwischenbereich voneinander getrennt. Des Weiteren liegen sich geradlinige und in der Richtung 150 er- streckende Seiten 161 von benachbarten Pixeln 110 der verschiedenen Reihen gegenüber. Ein Detektor 100 mit einer 2d-Anordnung aus Pixeln 110 kann auch mit Pixeln 110 verwirklicht werden, welche zum Beispiel eine Figur 2 entsprechende Aufsichtsform oder auch eine andere Form aufweisen. Des Weiteren lässt sich ein solcher Detek- tor 100 auch mit mehr als zwei parallel verlaufenden Pixel¬ reihen verwirklichen.
Figur 8 zeigt eine AufSichtsdarstellung einer Vorderseite einer weiteren Ausgestaltung eines pixelierten Photodiodendetektors 100. Der Detektor 100 weist im Wesentlichen denselben Aufbau wie der in Figur 2 gezeigte Detektor 100, also eine Reihe aus Pixeln 110 mit stufenförmig ineinander greifenden Konturen auf. Anstelle der in Form von Kontaktflächen verwirklichten Kontakte 130 weist der Detektor 100 von Figur 8 vorderseitige Kontakte 131 auf, welche von oben betrachtet jeweils einen flächigen Kontaktabschnitt 132 und einen li- nienförmigen Kontaktabschnitt 133 umfassen. Diese Ausgestal¬ tung kann im Vergleich zu den Kontakten 130 einen geringeren elektrischen Widerstand ermöglichen. Hierbei können nicht dargestellte Bonddrähte an die flächigen Kontaktabschnitte 132 der Kontakte 131 angeschlossen werden. Die Kontakte 131 können sich vergleichbar zu den Kontakten 130 durch eine vorderseitige Antireflexionsschicht 115 hindurch zu entsprechen¬ den Schichtbereichen 113 von Photodioden erstrecken (vgl. Figur 4 ) .
Vorderseitige Kontakte 131 aufweisend flächige und linienför- mige Kontaktabschnitte 132, 133 können in entsprechender Wei¬ se bei Detektoren 100 vorgesehen werden, welche von Figur 8 abweichende Ausgestaltungen bzw. Aufsichtsformen von Pixeln
100 aufweisen. Hierunter fallen zum Beispiel die zuvor anhand der Figuren 5, 7 erläuterten Detektoren 100.
Eine durchgehende Strahlungserfassung entlang der Erstre- ckungsrichtung 150 einer Pixelreihe lässt sich auch mit Hilfe von Pixeln 110 verwirklichen, bei denen gegenüberliegende Seiten von benachbarten Pixeln 110 geradlinig verlaufen. In diesem Sinne zeigt Figur 9 eine AufSichtsdarstellung einer Vorderseite einer weiteren Ausgestaltung eines pixelierten Photodiodendetektors 100. Der Detektor 100 weist eine Reihe aus mehreren bzw. fünf nebeneinander angeordneten strahlungsempfindlichen Pixeln 110 auf, deren Konturen über Öffnungen 121 einer vorderseitigen Abschirmung 120 des Detektors 100 vorgegeben sind.
Bei dem Detektor 100 von Figur 9 weisen benachbarte Pixel 110 jeweils gegenüberliegende Seiten 165 auf, welche parallel zu- einander und schräg zu der Erstreckungsrichtung 150 der Pixelreihe sowie schräg zu der senkrechten Richtung 151 verlau¬ fen. Daher besitzen die zwischen den Pixeln 110 vorhandenen strahlungsunempfindlichen Zwischenbereiche 125 eine streifenförmige und sich schräg zu den Richtungen 150, 151 erstre- ckende Aufsichtsform. Weitere Seiten 161, 162 der Pixel 110 sind ebenfalls geradlinig verlaufend bzw. erstrecken sich in der Erstreckungsrichtung 150 sowie im Falle der Seiten 162, welche lediglich bei den Pixeln 110 an den Reihenenden vorhanden sind, in der senkrechten Richtung 151.
Bei dem Detektor 100 von Figur 9 sind die Pixel 110 ferner derart zueinander beanstandet, dass sich die Pixel 110 ent¬ lang der Erstreckungsrichtung 150 der Pixelreihe teilweise nebeneinander erstrecken. Infolgedessen liegen Überschnei- dungsbereiche 155 vor, in welchen jeweils eine gemeinsame
Strahlungserfassung über zwei benachbarte Pixel 110 erfolgen kann. Dies führt zu einer lückenlosen Strahlungserfassung entlang der Erstreckungsrichtung 150. Bei dem Detektor 100 von Figur 9 können die Pixel 110 örtli¬ che Strahlungssensitivitäten S vergleichbar zu dem Detektor 100 von Figur 5 aufweisen. Die in Figur 6 gezeigten Verläufe 172 können daher in entsprechender Weise für das in Figur 9 gezeigte Detektor-Layout zur Anwendung kommen.
Eine durchgehende Strahlungserfassung ist auch ohne Überlap- pungs- bzw. Überschneidungsbereiche 155 von benachbarten Pi¬ xeln 110 möglich. In diesem Sinne zeigt Figur 10 eine Auf- Sichtsdarstellung einer Vorderseite einer weiteren Ausgestaltung eines pixelierten Photodiodendetektors 100. Der Detektor 100 weist im Wesentlichen denselben Aufbau wie der in Figur 2 gezeigte Detektor 100 auf, also eine Reihe aus Pixeln 110, wobei die gegenüberliegenden Seiten 163 benachbarter Pixel 110 und die dazwischen vorhandenen strahlungsunempfindlichen Zwischenbereiche 125 einen stufenförmigen Verlauf besitzen. Im Vergleich zu dem Detektor 100 von Figur 2 sind die Pixel 110 jedoch in einem größeren Abstand bzw. einem solchen Ab- stand angeordnet, dass die Pixel 110 an den Seiten 163 sich bis zu Stellen erstrecken, welche bezogen auf die Erstreckungsrichtung 150 der Reihe jeweils übereinstimmende Höhen aufweisen, oder anders ausgedrückt, dass die Pixel 110 an den Seiten 163 sich mit Bezug auf die Erstreckungsrichtung 150 der Reihe bis zu übereinstimmenden Positionen erstrecken.
Dies ist in Figur 10 für zwei Pixel 110 anhand einer gestri¬ chelten Linie angedeutet.
Die in Figur 10 gezeigte Ausgestaltung des Detektors 100 bie- tet ebenfalls die Möglichkeit, eine durchgehende Strahlungs¬ erfassung entlang der Erstreckungsrichtung 150 der Pixelreihe zu erzielen, wobei eine Strahlung hierbei in abwechselnder Weise über die Pixel 110 erfasst werden kann. Zur Veranschau¬ lichung dieser Eigenschaft zeigt Figur 11 Verläufe 173 der örtlichen Strahlungssensitivität S der Pixel 110 in Abhängig¬ keit einer lateralen Position P entlang der Erstreckungsrichtung 150. Anhand von Figur 11 wird deutlich, dass die Ausge¬ staltung des Detektors 100 von Figur 10 mit aneinander grenzenden örtlichen Sensitivitäten S der Pixel 110 entlang der Erstreckungsrichtung 150 der Pixelreihe verbunden ist.
Die anhand der Figuren erläuterten Ausführungsformen stellen bevorzugte bzw. beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung dar. Neben den beschriebenen und abgebildeten Ausführungsfor- men sind weitere Ausführungsformen vorstellbar, welche weitere Abwandlungen und/oder Kombinationen von Merkmalen umfassen können. Es ist zum Beispiel möglich, obige Zahlenangaben durch andere Angaben zu ersetzen. Insofern können Pixel 110 mit anderen als den oben genannten lateralen Abmessungen ausgebildet werden. Auch können Detektoren 100 mit anderen Anzahlen aus in einer Reihe nebeneinander angeordneten Pixeln 110, sowie anderen Anzahlen an parallelen Pixelreihen ver- wirklicht werden.
Weitere mögliche Abwandlungen bestehen darin, Pixel 110 mit geometrischen Aufsichtsformen bzw. Konturen zu verwirklichen, welche von den beschriebenen und in den Figuren gezeigten Konturen abweichen.
In diesem Sinne kann es in Betracht kommen, dass die Konturen der Pixel 110 zumindest teilweise gekrümmt verlaufen. Bei¬ spielsweise kann an den Stellen, an denen die Konturen ent- sprechend den Figuren 2, 5, 7, 8, 9, 10 spitz zulaufende Ab¬ schnitte aufweisen, ein runder bzw. gekrümmter Konturabschnitt vorgesehen sein. Hierdurch kann ein Auftreten einer erhöhten elektrischen Feldstärke unterdrückt werden. In Bezug auf eine 2d-Ausgestaltung eines Detektor 100 mit mehreren Pixelreihen besteht eine mögliche Abwandlung darin, Pixel 110 mit solchen Konturen auszubilden, dass gegenüberliegende Seiten benachbarter Pixel 110 verschiedener Reihen wenigstens teilweise abweichend von der Erstreckungsrichtung 150 der Pixelreihen verlaufen. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Pixel 110 verschiedener Pixelreihen ineinander greifende Konturen aufweisen. Auf diese Weise können auch in der bezüglich der Erstreckungsrichtung 150 senkrechten Richtung 151 überlappende Empfangskanäle bzw. eine durchgehende Strah- lungserfassung zur Verfügung gestellt werden.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs¬ beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. ,
Δ Ό
BEZUGSZEICHENLISTE
100 Detektor
110 Pixel
111 Halbleiterschicht
112, 113 Schichtbereich
115 Antireflexionsschicht 120 Abschirmung
121 Öffnung
125 Zwischenbereich
130, 131 Kontakt
132, 133 Kontaktabschnitt
150, 151 Richtung
155 Überschneidungsbereich 161, 162 Seite
163, 164 Seite
165 Seite
171, 172 Verlauf
173 Verlauf
200 System
205 Emitter
210 Empfänger
215 AusWerteeinrichtung
220 Objekt
230 Strahlung
231 Reflektierte Strahlung
235 Detektorsignal
P Position
S Sensitivität

Claims

PATENTA S PRÜCHE
1. Detektor (100) für ein Lidar-System (200), aufweisend eine Reihe aus nebeneinander angeordneten strahlungsemp findlichen Pixeln (110), wobei die Pixel (110) der Reihe solche Konturen aufwei¬ sen, dass gegenüberliegende Seiten (163, 164, 165) von benachbarten Pixeln (110) wenigstens teilweise abwei¬ chend von einer senkrechten Richtung (151) zu einer Er- streckungsrichtung (150) der Reihe verlaufen.
2. Detektor nach Anspruch 1,
wobei die gegenüberliegenden Seiten (163) von benachbar ten Pixeln (110) der Reihe stufenförmig verlaufen.
3. Detektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die gegenüberliegenden Seiten (164) von benachbar ten Pixeln (110) der Reihe zickzackförmig verlaufen.
4. Detektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei sich benachbarte Pixel (110) der Reihe wenigstens bis zu Stellen erstrecken, welche bezogen auf die Er- streckungsrichtung (150) der Reihe jeweils übereinstimmende Höhen aufweisen.
5. Detektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei sich benachbarte Pixel (110) der Reihe jeweils in Überschneidungsbereichen (155) entlang der Erstreckungs richtung der Reihe nebeneinander erstrecken.
6. Detektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Pixel (110) der Reihe ineinander greifende Konturen aufweisen.
7. Detektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
aufweisend eine vorderseitige Abschirmung (120) mit meh reren und den Pixeln (110) zugeordneten Öffnungen (121) . Detektor nach Anspruch 7,
wobei die Konturen der Pixel (110) über die Konturen der Öffnungen (121) der Abschirmung (120) vorgegeben sind.
Detektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend strahlungsunempfindliche Zwischenbereiche (125) zwischen den Pixeln (110), durch welche die Pixel (110) voneinander getrennt sind.
Detektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Detektor ein pixelierter Photodiodendetektor ist .
Detektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend eine weitere parallel versetzte Reihe aus ne¬ beneinander angeordneten strahlungsempfindlichen Pixeln (110) , wobei die Pixel (110) der weiteren Reihe solche Konturen aufweisen, dass gegenüberliegende Seiten (164) von be¬ nachbarten Pixeln (110) wenigstens teilweise abweichend von einer senkrechten Richtung (151) zu einer Erstre- ckungsrichtung (150) der weiteren Reihe verlaufen.
12. Lidar-System (200), aufweisend einen Detektor (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einen Emitter (205) zum Aussenden einer Strahlung (230) .
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017213480A1 (de) * 2017-08-03 2019-02-07 Continental Automotive Gmbh Sensor-Chip für ein Kraftfahrzeug
CN116171390A (zh) * 2020-08-05 2023-05-26 罗伯特·博世有限公司 用于求取激光雷达传感器的光学串扰的方法和激光雷达传感器

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017221797A1 (de) 2017-12-04 2019-06-06 Osram Gmbh Lidar-System zur Umfelderfassung und Verfahren zum Betreiben eines Lidar-Systems
DE102018207711A1 (de) * 2018-05-17 2019-11-21 Osram Gmbh Abstandsmesseinheit
DE102019202442A1 (de) 2019-02-22 2020-08-27 Bruker Axs Gmbh Messanordnung für Röntgenstrahlung für eine spaltfreie 1D-Messung
DE102019215813A1 (de) 2019-10-15 2021-04-15 Robert Bosch Gmbh LIDAR-Sensor zur Erfassung eines Objekts und Verfahren für einen LIDARSensor
US20220050183A1 (en) * 2020-08-12 2022-02-17 Beijing Voyager Technology Co., Ltd. Intertwined detector array for an optical sensing system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006001615A1 (en) * 2004-06-28 2006-01-05 Mtek Vision Co., Ltd. Cmos image sensor
EP2451150A2 (de) * 2010-11-03 2012-05-09 Rockwell Automation Technologies, Inc. Entfernungsabweichungsunempfindlicher Farbsensor
US20130153748A1 (en) * 2011-12-14 2013-06-20 Sony Corporation Solid-state image sensor and electronic apparatus

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2415560A (en) * 2004-06-25 2005-12-28 Instro Prec Ltd Vehicle safety system having a combined range finding means and a communication means
DE102007004348A1 (de) * 2007-01-29 2008-07-31 Robert Bosch Gmbh Imager-Halbleiterbauelement, Kamerasystem und Verfahren zum Erstellen eines Bildes
US8687174B2 (en) * 2010-08-11 2014-04-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Unit pixel, photo-detection device and method of measuring a distance using the same
DE102012203596B4 (de) * 2012-03-07 2023-11-23 pmdtechnologies ag Lichtlaufzeitsensor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006001615A1 (en) * 2004-06-28 2006-01-05 Mtek Vision Co., Ltd. Cmos image sensor
EP2451150A2 (de) * 2010-11-03 2012-05-09 Rockwell Automation Technologies, Inc. Entfernungsabweichungsunempfindlicher Farbsensor
US20130153748A1 (en) * 2011-12-14 2013-06-20 Sony Corporation Solid-state image sensor and electronic apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017213480A1 (de) * 2017-08-03 2019-02-07 Continental Automotive Gmbh Sensor-Chip für ein Kraftfahrzeug
CN116171390A (zh) * 2020-08-05 2023-05-26 罗伯特·博世有限公司 用于求取激光雷达传感器的光学串扰的方法和激光雷达传感器

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