(为清楚起见每像点102各仅一个雪崩光电二极管104配备有附图标记)。雪崩光电二极管104可以称为SPAD微单元并且每计数周期各记录一个事件。
[0043]在该实施例中，光电探测器100具有每像点25个雪崩光电二极管104。雪崩光电二极管104同样布置在由行和列组成的矩形栅格中，其中每行和列并排或上下重叠地布置各五个雪崩光电二极管104。也就是，像点102是近似正方形的。雪崩光电二极管104在激活状态下被构造用于，当每雪崩光电二极管104接收光量时，提供各一个电脉冲。光量可以相应于单个光子。通过光量可以触发电脉冲。在雪崩光电二极管104输出了电脉冲之后，其在再生周期内是光不敏感的，也就是盲的。在该时间内入射的光子不触发脉冲。当雪崩光电二极管104处于去激活状态时，入射的光即使在用于触发电脉冲的光量之上也不触发电脉冲。
[0044]SPAD接收器100可以以不同的方式实现。以最简单的形式，其由单个SPAD单元104组成。该SPAD单元可以记录或计数各个光子的到达。但是，由于几纳秒、例如10纳秒直至50纳秒的内部复位时间，仅有限的计数率、例如每秒20兆计数(MCounts/s)至10MCounts/s是可能的，除此之外SPAD单元104处于饱和。此外，单个SPAD单元104在计数之内不记录，是否单个光子或多个光子到达了。
[0045]按照一个实施例，单个雪崩光电二极管104不具有针对用于触发电脉冲的光量的阈值。每个单个光子可以触发激活。因此，背景光原则上每时间单位产生一定的干扰计数率或激活。此外，激活也可以是热引起的，这可以称为暗计数率。但是出发点是，通过由有效的光源辐射的有效光，例如反射的激光脉冲，实现总计数率的可测量的提高或明显提高的计数率并且因此可以区分干扰光计数率和/或暗计数率或者接收的功率的噪声分量与有效计数率或接收的功率的信号分量。在有利的情况下，有效计数率在此比干扰光计数率/暗计数率明显更大。在不利的情况下，关系相反。但是通过具有测量的大量重复的长的测量时间可以提高信噪比并且因此然后也可以探测脉冲。
[0046]为了实现较高的敏感性，多个SPAD单元1104可以并排地、例如以矩阵形式并行运行。由此增大有效面积，记录更多光子。但是通过矩阵布置也可以实现方向选择性或角度分辨率，与在照相机的情况下在多个像素上的成像类似。可以连接矩阵布置的SPAD单元104，使得可以记录到达的光子的数量。通过在SPAD (宏)像素102和从多个宏像素102到SPAD成像器100的超结构100之内的微单元104的增加的数量可以实现具有高计数率和高空间分辨率的SPAD成像器100，类似于照相机的像素数量。通过高的计数率可以实现相对于由于环境光的错误计数的高不敏感性。
[0047]例如可以结合车辆的驾驶员辅助系统使用光电探测器100。在驾驶员辅助系统中近年来在市场上设立了大量舒适性功能，诸如自动巡航控制、停车引导、车道保持助手、交通指示牌识别；和安全功能，诸如渐进安全控制、车道偏离警告。目前，发展了高度自动化的行驶功能，其中责任越来越多地从驾驶员转移到车辆。为了实现，需要具有车辆环境的几乎无缝且无错的检测的最高可靠的传感器系统。激光雷达传感器可以满足该要求。
[0048]在不同的激光雷达技术的情况下这样的系统显得特别感兴趣，在这些系统中光脉冲朝不同的空间方向被发出并且由环境反射的光借助最高敏感的SPAD接收器(单光子雪崩二极管，探测各个光子)来接收。
[0049]图2示出在单个雪崩光电二极管的情况下对光的探测的时间流程。雪崩光电二极管例如是像点的组成部分，如在图1中示出的那样。在时间变化曲线上示出了该流程。在此，在一个轴上描绘了时间。横向于该轴提供了信号的强度。如果有效地接通雪崩光电二极管并且光量200落到雪崩光电二极管上，则雪崩光电二极管触发电脉冲202。换言之，当光子到达时点燃SPAD。电脉冲202的强度通过雪崩光电二极管的结构形式预先给定。在雪崩光电二极管输出了脉冲202之后，在再生周期204或复位时间204内，雪崩光电二极管变得不敏感。在再生周期204之内雪崩光电二极管不能提供电信号，即使所需的光量200落到雪崩光电二极管上。换言之，当光子到达时SPAD不记录。即使双重光量206落到准备好接收的且有效地接通的雪崩光电二极管上，也仅提供具有结构形式决定的大小或强度的电脉冲202。换言之，即使两个光子到达，也简单地点燃SPAD。
[0050]在例如由于在附近对象处反射的激光脉冲而较强的光脉冲到达时，在脉冲开始或在脉冲的上升边沿进行计数。
[0051]图3示出在不同地成形的光脉冲302、304、306的情况下雪崩光电二极管的探测时间点300的图示。探测时间点300在图表中被提供，该图表在横坐标上提供了时间并且在纵坐标上提供了信号强度。光脉冲302、304、306分别在最小强度的情况下开始和结束。光脉冲302、304、306分别具有强度最大值308，其近似地在一半脉冲持续时间之后出现。第一光脉冲302具有小的脉冲持续时间和小的最大强度308。第二光脉冲304具有小的脉冲持续时间和大的最大强度308。第三光脉冲306具有大的脉冲持续时间和大的最大强度308，其中第三光脉冲306具有比第二光脉冲304更小的最大强度308。当光的强度超过探测极限时，探测时间点300分别处于光脉冲302、304、306之一开始之后不久。换言之，在脉冲开始处SPAD点燃。也就是，以与实际开始小的时间偏移来检测光脉冲302、304、306。因为当单个雪崩光电二极管记录光量时单个雪崩光电二极管输出其电脉冲202，并且紧接着在其再生周期内不能提供其它脉冲，因此不检测光脉冲302、304、306的形状。电脉冲202取决于光脉冲302、304、306的形状具有与最大值308不同的时间偏移。
[0052]通过在此介绍的方案例如可以在激光雷达系统中不仅仅确定上升的脉冲边沿300，而是检测和分析总的脉冲形状。所接收的脉冲形状相对于发送的脉冲形状的改变给予对大气干扰、诸如雨、雾、雪、浪花或反射对象表面的延伸和位置、诸如“软的”灌木丛、“硬的”汽车、“长的、倾斜的”壁的提示。
[0053]图4a示出按照本发明的一个实施例的具有可单独激活的雪崩光电二极管104的像点102的图示。像点102基本上相应于图1中的像点之一。像点102在此具有16个可单独激活的雪崩光电二极管104。
[0054]换言之，图4a示出SPAD像素4X4。每计数周期直至16个事件在两纳秒栅格中等距离地被延展到32ns。
[0055]在一个实施例中，SPAD像素102由16个SPAD单元104组成，所述SPAD单元的单独的复位时间例如是32ns。通过逐步地以2ns的间隔(相应于15cm的距离)激活和去激活SPAD单元104，SPAD单元104分别在2ns内是有效的。在遍历所有SPAD单元104之后，以第一 SPAD单元104重新开始。该运行方式可以被称为滚动。以这种方式实现间隔扫描或间隔采样。如果光脉冲到达，则可以利用该实施例检测脉冲持续时间，但还不能检测脉冲高度。
[0056]图4b示出按照本发明的一个实施例由偏移一时长被激活的雪崩光电二极管检测的不同的光脉冲302、304、306的图示。在此由如图4a中那样具有16个雪崩光电二极管的像点来检测光脉冲302、304、306。在该实施例中，每个雪崩光电二极管具有32ns的再生周期204。雪崩光电二极管彼此偏移两纳秒的时长被激活。因此，雪崩光电二极管可以输出电脉冲202、经过其再生周期204或复位时间204并且紧接着直接再次被激活。该时长也可以大于数量16的倒数乘以32ns的再生周期，以便能够实现无中断的检测。在两纳秒的时长到期之后再次去激活雪崩光电二极管，即使其已经不提供电脉冲，以便避免错误探测。因此，该时长相应于雪崩光电二极管每循环的激活持续时间。然后，雪崩光电二极管在相应于再生周期204的静止持续时间内保持去激活直到下一次激活。像点的剩下的15个雪崩光电二极管被偏移地激活和去激活，使得像点的雪崩光电二极管中的一个在有效状态下被偏移至少所有两纳秒并且因此准备好接收。一旦光脉冲302、304、306导致明显提高的计数率，就通过在激活雪崩光电二极管时偏移两纳秒导致两纳秒的时间分辨率。也就是可以将光脉冲302、304、306的脉冲长度400精确地确定为两纳秒。像点的雪崩光电二极管在此按时间顺序被激活。在此，在像点的最后的雪崩光电二极管被激活了之后，重新激活像点的第一雪崩光电二极管。
[0057]图5a示出按照本发明的一个实施例具有可按组地激活的雪崩光电二极管104的像点102的图示。像点102基本上相应于图1中的像点之一。与之不同地，像点102在此具有16个可单独激活的二极管组500。二极管组500分别由4个雪崩光电二极管104组成。也就是，在此可以同时激活每像点102至少两个雪崩光电二极管104，以便量化所检测的光量。换言之，图5a示出SPAD像素4X4X4，其中可同时激活四个SPAD。
[0058]在一个实施例中，SPAD像素102由64个SPAD单元104组成，其中四个分别在相同时间被激活。由此，除了脉冲持续时间之外还可以按四个高度级检测脉冲高度。
[0059]介绍一种利用特别的电路技术的SPAD接收器102，利用该SPAD接收器可以检测到达的光的信号形状。此外，在此介绍的电路技术能够实现较大的动态范围。
[0060]在此，有针对性地在时间上激活或去激活各个SPAD单元104。以这种方式，一些SPAD单元104例