[특허]Integrated imaging and ranging lidar receiver

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IPC분류정보
국가/구분	United States(US) Patent 등록
국제특허분류(IPC7판)	H01J-031/50
출원번호	US-0831403 (1992-02-05)
발명자 / 주소	Trost Peter K. (Carlsbad CA) Lieber Albert J. (Del Mar CA)
출원인 / 주소	General Atomics (San Diego CA 02)
인용정보	피인용 횟수 : 32 인용 특허 : 0

초록 ▼

An integrated LIDAR receiver includes a single detection element to provide both imaging and ranging functions. The single detection element includes an opaque photocathode, a microchannel plate (MCP) electron multiplier, and a phosphor coated anode covered with a metalized layer. The metalized layer on the phosphor anode allows electrons striking the anode to be detected as a prompt electrical current and used as a first output signal to provide ranging information. Visible light (photons) is also output from the anode in response to electrons striking the phosphor in the anode, and is used to provide an intensified image of a scene. The visible light may thereafter be detected by an imaging sensor, such as a CCD camera. The phosphor anode is biased at ground potential. A transimpedance amplifier is coupled to the metalized layer on the phosphor anode and, with the anode being at ground potential, operates with a virtual null input.

대표청구항 ▼

An integrated LIDAR receiver comprising: an image intensifier having an opaque cathode; an anode spaced apart from the cathode; a microchannel plate (MCP) electron multiplier positioned intermediate the cathode and anode; and a phosphor film deposited on a fiber optic substrate on said anode, said phosphor film being coated with a metalized layer; power supply means for applying a first voltage potential between said MCP and said anode, with said anode being substantially at ground potential, and for selectively applying a second voltage potential between said MCP and said cathode; amplifier means coupled to said metalized layer of said anode for converting pulses of electrical current detected at said metalized layer to voltage pulses; and threshold detection means for detecting when the voltage pulses generated by said amplifier means exceed a prescribed threshold level; whereby optical pulses striking said cathode are manifested by the emission of electrons, which electrons are multiplied, and accelerated towards said anode, with a fraction of the electrons striking said anode passing through said metalized film into the phosphor film, causing photons to be emitted in proportion to the energy of the electrons, said photons passing through said fiber optic substrate; and with a remaining fraction of the electrons striking said anode serving as a prompt electron current within said metalized layer, which prompt electron current is converted to a voltage pulse by said amplifier means, and detected as a valid optical return pulse when said voltage pulse exceeds said prescribed threshold level.

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