[发明专利]用于收集场内的距离信息的光学系统

权利要求书

1.一种用于收集距离信息的光学系统，所述光学系统包括：

光学成像发射模块，所述光学成像发射模块包括体发射光学装置以及包括多个光学发射器的照明源，所述多个光学发射器布置在所述体发射光学装置后面，其中所述多个光学发射器中的每个光学发射器能够将处于标称波长的光投射穿过所述体发射光学装置并且投射到所述光学系统前面的场中；

光学成像接收模块，所述光学成像接收模块包括体接收光学装置、布置在所述体接收光学装置后面的多个像素以及设置在所述多个像素前方的滤光器，其中所述多个像素中的每个像素包括多个单光子雪崩二极管SPAD，并且其中所述多个像素包括布置在第一列中的第一像素集合和布置在第二列中的第二像素集合，所述第二列从所述第一列水平地且竖直地偏移；以及

致动器，所述致动器可操作以使所述光学成像接收模块在多个扫描周期内围绕竖直轴旋转，其中在每个扫描周期期间，所述光学成像接收模块被旋转360度，使得所述多个像素中的每个像素遍历与由所述光学系统中的每个其它像素遍历的独特圆形路径平行并且从由所述光学系统中的每个其它像素遍历的独特圆形路径竖直偏移的独特圆形路径；

其中所述系统对于一个扫描周期内的多个弧形采样位置中的每个弧形采样位置生成表示从所述系统到360度围绕所述光学系统的场中的外表面的距离的数据。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述滤光器被配置为允许包括所述标称波长的波长集合的光通过所述滤光器，同时阻挡在所述波长集合之外的光到达所述多个像素。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述致动器包括电动马达和光学编码器，并且所述系统实施闭环反馈控制以基于所述光学编码器的输出将所述电动马达的旋转速度维持在特定频率。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述体发射光学装置和所述体接收光学装置各自是图像空间远心透镜，并且所述体发射光学装置与所述体接收光学装置相邻并且从所述体接收光学装置横向偏移。

5.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述光学成像接收模块包括多个微透镜，所述多个微透镜设置在所述体接收光学装置和所述多个像素之间。

6.根据权利要求1所述的光学系统，其中由来自所述第二列中的所述第二像素集合的像素遍历的圆形路径与由来自所述第一列中的所述第一像素集合的像素遍历的圆形路径交错。

7.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述光学成像接收模块还包括多个孔以及设置在所述多个孔中的相邻孔之间的停止区域，其中所述多个孔包括第一孔以及从所述第一孔水平地且竖直地偏移的第二孔，所述第一像素集合包括设置在延伸穿过所述第一孔的第一光学路径中的第一像素，并且所述第二像素集合包括设置在延伸穿孔所述第二孔的第二光学路径中的第二像素。

8.根据上述权利要求中任一项所述的光学系统，

其中所述系统实施飞行时间技术以确定从所述系统到所述场中的外表面的距离。